Die WKT Press Tec war bisher vor allem für ihre faserverstärkten Isolierplatten mit bis zu 120 mm Dicke bekannt. Nun kommen noch in Spritz- und Presstechnik hergestellte, hochbelastbare Bauteile aus duroplastischen Kunststoffen dazu. 

Verfahrenskombinationen im Einsatz 

Polyester

Duroplaste

Glasfasern / -matten

Pressen von Kunststoffen

kunststoffe.de

Widerstandsfähige Duroplastteile 

Die Huntsman Advanced Materials GmbH, Bergkamen, hat ein neues Epoxidharzsystem entwickelt, mit dem laut eigenen Angaben strukturelle Bauteile in Autoklavqualität in weniger als einer Minute herstellbar sind. Das Dynamic Fluid Compression Moulding (DFCM) -Verfahren kombiniert ein Material, welches innerhalb 30 Sekunden aushärtet, mit einer neuartigen Nasspresstechnik, die Durchlaufzeiten von einer Minute für strukturelle Bauteile ohne weiteres Nachtempern realisiert.

Strukturelle FVK-Bauteile in weniger als einer Minute 

Harze

Reaktionsharze

Verbundwerkstoffe / Werkstoffverbunde

Kohlenstofffasern / -matten

Faserverarbeitung

Fasern

Dynamic Fluid Compression Moulding (DFCM) 

In Faserkunststoffverbunden wie CFK und GFK stellen Impactschäden hohe Herausforderungen an die zerstörungsfreie Prüftechnik, weil die anisotrope Werkstoffstruktur die Ergebnisinterpretation herkömmlicher Prüfverfahren erheblich erschwert. Mithilfe der Resonanten Frequenzsweep-Thermografie lässt sich innerhalb kurzer Zeit auf einfache Art und Weise die Existenz von signifikanten Impactschäden sicher detektieren. 

Impactschäden in CFK schnell und einfach finden 

Optische Mess- und Prüftechnik

Thermographie

Ultraschallprüfgeräte

Qualitätssicherung

Fehlstellen zum Leuchten bringen 

Die deutschen Composites-Hersteller blicken zuversichtlich in die Zukunft. Allgemein wird die aktuelle Geschäftslage allerdings kritischer gesehen als noch im vergangenen Halbjahr. Vor allem im Automobilbereich erwarten die Hersteller einen Rückgang. 

Geschäftsklima trübt sich etwas ein 

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Markt & Wirtschaft

Composites-Branche noch positiv gestimmt 

Die Branche prognostiziert sich gute Zeiten. Neue Leichtbauprodukte entstehen mittels hybriden Werkstofftechnologien und findigen Automatisierungslösungen. Für die Großserie wird kostengünstiges SMC in anspruchsvollen Varianten interessant. 

Faserverstärkte Kunststoffe gestalten die Zukunft von Mobilität, Energieversorgung  und Infrastruktur 

Kunststoff Werkstoffe

Reaktivsysteme und FVK 

Ein hybrides Leichtbaukonzept für den Fahrzeugunterboden stellt Röchling Automotive mit dem Integrated Sandwich Floor (ISF) vor. Das multifunktionale Bauteil vereint Innenboden, Unterboden und Karosserie. Für das tragende Strukturbauteil wurde ein dreistufiges Materialkonzept entwickelt, das signifikante Gewichtseinsparungen ermöglicht und gleichzeitig die Anforderungen bezüglich Steifigkeit, Thermo- und Akustikmanagement erfüllt. 

Hybridwerkstoffe aus Kunststoff und Metall ermöglichen leichtere und funktionalere Fahrzeugunterböden 

Polypropylen

Leichtbau zu unseren Füßen 

Das T-RTM-Verfahren ist ein Technologiehybrid. Weltweit nehmen in Kürze die ersten Anlagen die Produktion auf, mit denen sich moderner Leichtbau für Volumenmodelle von Automobilen realisieren lässt. Der bereits auf der K 2016 gezeigte Dachrahmen des Sportwagens Roding Roadster R1 verdeutlicht das Potenzial dieses Verfahrens. 

Thermoplastmatrix-RTM am Dachrahmen des Roding Roadster  

Resin Transfer Molding

Hybrider geht’s nicht 

Bei der Herstellung von RTM-Strukturbauteilen können die textilen Halbzeuge mit einem speziellen Webverfahren lokal in unterschiedlichen Verlegewinkeln verstärkt werden. Auf diese Weise lassen sich die mechanischen Eigenschaften entlang hoch beanspruchter Bereiche verbessern. 

ORW-Verfahren ermöglicht multiaxiale lokale Verstärkung für RTM-Strukturbauteile 

Gewebe, technisch

Aus einem anderen Blickwinkel 

Einen konsequent werkstoffgerechten Ansatz als Ersatz für klassische Schraubenfedern liefert die Danto Invention GmbH & Co. KG, Stockstadt. Das Spin-off der TU Darmstadt zeigte auf der Hannover Messe eine technische Feder aus endlos glasfaserverstärkter Epoxidharz-Matrix. Diese ist jedoch nicht wie eine zylindrische Spirale konstruiert, sondern als S-förmige Biegefeder. Das umgeht die für FVK-Werkstoffe nachteiligen starken Torsionskräfte und bietet große sowie sehr variabel einstellbare Federwege und -charakteristiken (degressiv bis progressiv). 

Technische Feder aus Faserverbundwerkstoffen 

Faser- und Filamentextrusion

Werkstoffgerechtes Design 

Die Albert Handtmann Elteka GmbH & Co. KG , Biberach, stellt ihre Verbundwerkstoff Hicompelt aus Carbon- oder Glasfasergelegen mit besonders hohem Faseranteil vor. Durch die Verwendung der herstellereigenen dünnflüssigen Gusspolyamide PA 6C oder PA 12C Lauramid als Matrixwerkstoff sei mit Hicompelt ein besonders hoher Faservolumenanteil von bis zu 65 % erzielen, so der Hersteller. Mit diesen beiden Thermoplasten werden Carbonfaser-, Glasfaser- oder auch Mischgelege infiltriert und in einem Near-Net-Shape-Verfahren endkonturnah hergestellt. Auch Metallelemente wie Bolzen oder Metallteile könnten bei der Herstellung formschlüssig eingebunden werden. Laut Hersteller verringert das Verfahren Material- und Prozesskosten, sodass Bauteile mit Zykluszeiten von nur drei Minuten produzierbar sind.

Im T-RTM-Verfahren (Thermoplastisches Resin Transfer Molding) wird das Matrixmaterial, ein PA 6C oder PA 12C, zunächst just-in-time aufgeschmolzen, in noch flüssiger Form in das vorgeformte Gelege eingebracht und anschließend zum jeweiligen Bauteil gepresst. Die Infiltration mit diesen Thermoplasten ermöglicht den hohen Faservolumenanteil. Nach der Entnahme aus der Presse benötigt das Bauteil quasi keine Nachbearbeitung, so die Pressemitteilung. Aufgrund der kurzen Zykluszeiten sollen mit einem Werkzeug auch Großserien realisierbar sein.

Hoher Faservolumenanteil von bis zu 65 % in Serie 

Thermoplaste

Polyamide

Halbzeuge und Zwischenprodukte

FVK Hicompelt verbindet T-RTM und Guss-PA 

Für Hochleistungsanwendungen in Luft- und Raumfahrt sowie im Motorsport sind strukturelle Faserverbundbauteile heutzutage nicht mehr wegzudenken. Die höchste Leichtbaugüte erreichen dabei integral gefertigte Hohlbauteile ohne Kern. Um komplexe Faserverbund-Hohlbauteile zukünftig im automatisierten HP-RTM-Prozess großserientechnisch zu fertigen, war ein entscheidender Entwicklungsschritt zur Industrialisierung nötig. 

Serienfertigung von komplexen strukturellen Hohlbauteilen 

Prozesssimulation

Polyurethan

Schäumen / Reaktive Verarbeitung

Leicht und stabil auf Sand gebaut 

Der Maschinenbau ist als Einsatzgebiet für Verbundwerkstoffe noch überschaubar. Zu klein sind die Stückzahlen, zu komplex die Anforderungen. Doch verschiedene Eigenschaften machen die Werkstoffe zunehmend interessant für die Hersteller. 

Experten erwarten Impulse vom Maschinenbau 

Maschinenelemente

Wachsender Markt für Composites 

Cannon präsentiert zur JEC World 2019 vom 12. bis 14. März 2019 in Paris eine Palette an Technologien und Ausrüstungen für die Fertigung von Composite-Bauteilen. Das Technologie- und Anlagenspektrum reicht von Glas- oder Carbonfaser-Preformanlagen über Vormischstationen und Mischköpfe, Polymerisationspressen, Formen, Formenträger, Handlings- und Heizsysteme bis zu Industrie-4.0-kompatibler Software und Steuerungen. 

Composite-Technologien auf der JEC World 2019 

Dosierer

Reaction Injection Molding

Dosiermessgeräte

Glas- und Carbonfasern verarbeiten 

Das Zusammenspiel zahlreicher Walzen, Wellen und Kalander sorgt in Anlagen zur Herstellung von Kunststofffolien und Kunststoffmatten für einen spannungsfreien und gleichmäßigen Bahnverlauf. Laufen die Walzen, Wellen oder Kalander nicht parallel, kann die Bahn seitlich verlaufen oder es entstehen Spannungen im Material. In solchen Fällen muss die Maschine zum Nachjustieren angehalten werden. 

Rotierende Maschinen fundamentieren und ausrichten 

Instandhaltung, Wartung in der spanenden Fertigung

Blasfolienextrusion

Flachfolien- und Plattenextrusion

Lasermesstechnik

Laser-Echtzeitmessung reduziert Stillstandzeiten 

Ein wesentliches Problem bei der Herstellung von faserverstärkten Kunststoffen sind immer noch die hohen Herstellungskosten der Organobleche. Hier setzt die Intervallheizpressen-Technik der Rucks Maschinenbau GmbH, Glauchau, an: Neben höherer Wirtschaftlichkeit hat das Verfahren den Vorteil, dass hohe Presskräfte sowie Temperaturen oberhalb von 450 °C erreicht werden können – ein wesentlicher Vorteil gegenüber Doppelbandpressen. Im Wesentlichen besteht die Anlage aus sechs Stationen. Sie kann bis zu sechs Lagen Material zu einem Organoblech verpressen, bei Bedarf lässt sich die Anzahl der Laminatlagen auch erweitern. 

Neue Intervallheizpressen-Generation 

Aramidfasern

Effiziente Organoblech-Fertigung 

Neue Sheet-Molding-Compound-Anwendungen fördern die Entwicklung des Marktes 

Die Werkstofffamilie der in Pressverfahren verarbeiteten faserverstärkten Duroplaste verzeichnet derzeit ein robustes Wachstum. Alternative Matrixsysteme sowie neuartige Anwendungen von carbonfaserverstärkten SMC versprechen ein hohes Potenzial für strukturelle sowie semistrukturelle Anwendungen, insbesondere in der Fahrzeug- sowie Luftfahrtindustrie. 

BYK-Gardner GmbH  

https://www.byk-gardner.de

Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau 

https://www.dieffenbacher.de

AVK - Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe e.V. 

https://www.avk-tv.de

Toyota Deutschland GmbH  

KU_2018_10_Robuste-Nachfrage.pdf

Ausgabe-2018-10

6873696 TB_KK_Presstechnik_Neuhaus

ausgabe 11/2023

ausgabe 10/2023

ausgabe 09/2023

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