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18.10.2010

LKW-Sattelauflieger aus faserverstärktem PBT

Der LKW-Sattelauflieger aus glasfaserverstärktem PBT hat eine Länge von über 13 Meter und ein Schussgewicht von etwa 600 kg (© EPL)

Der LKW-Sattelauflieger aus glasfaserverstärktem PBT hat eine Länge von über 13 Meter und ein Schussgewicht von etwa 600 kg (© EPL)

Faserverstärkte Thermoplaste lassen sich bisher nur mit hohem Aufwand zu großflächigen Bauteilen verarbeiten, ohne Einbußen bei den mechanischen Eigenschafen hinnehmen zu müssen. Zusammen mit einem europäischen Konsortium hat das Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) einen leichten, rezyklierbaren LKW-Sattelauflieger entwickelt. Durch den Einsatz des in-situ polymerisierenden Materials CBT (Hersteller: Cyclics Europe GmbH, Schwarzheide) besteht der LKW-Sattelauflieger vollständig aus einer faserverstärkten thermoplastischen Matrix.

Das Harzsystem CBT besteht aus zyklischen PBT-Oligomeren und polymerisiert unter Zugabe eines Katalysators zu hochmolekularem PBT. CBT besitzt im geschmolzenen Zustand bei ca. 190 °C eine sehr niedrige Viskosität, so dass es in bekannten Flüssigimprägnierverfahren wie der Harzinfusion oder dem Resin Transfer Moulding (RTM) verarbeitet werden kann. Dies ermöglicht hohe Faservolumengehalte von 60 % und die Herstellung großflächiger Bauteile. Nach der Imprägnierung der Verstärkungsfasern reagiert das Material zu thermoplastischem PBT. Der 13,6 m lange LKW-Sattelauflieger wurde in Monocoque-Bauweise hergestellt. Das Bauteil besteht aus etwa 600 kg glasfaserverstärktem CBT und ist somit eines der weltweit größten in einem Schuss hergestellten Bauteile aus faserverstärkten Thermoplasten.

Der Einsatz von faserverstärkten Hochleistungs-Bauteilen in strukturellen Anwendungen bietet zahlreiche ökonomische und ökologische Vorteile. Neben einem sauberen und emissionsfreien Arbeitsplatz – CBT liegt als Matrixsystem bei Raumtemperatur als Feststoff vor – bietet dieser Prozess Gewichtseinsparungen von über 15 Prozent, ein aerodynamisch optimiertes Design, eine Reduktion der benötigten Kräfte der Zugmaschine von über 20 % und Kraftstoffeinsparungen von ca. 10 %. Damit wird eine höhere Zuladung und eine deutliche Reduktion des CO2 Ausstoßes erzielt. Der gesamte Trailer lässt sich zudem werkstofflich rezyklieren.

Als Verstärkungstextilien wurden speziell entwickelte Glasfaserhalbzeuge von Ahlstrom Glassfibre OY, Finnland, verwendet. An dem europäischen Forschungsprojekt sind neben der Cyclics Europe GmbH die Firmen Basmiler aus Portugal sowie die britischen Unternehmen VT Halmatic Ltd als Endanwender und EPL Composite Solutions als Koordinator beteiligt. Die Entwicklung wurde kürzlich mit dem zweiten Preis in der Kategorie Umwelt der Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe e.V. (AVK) ausgezeichnet.

Dr.-Ing. Harald Sambale
sambale <AT> hanser.de

Institut für Kunststoffverarbeitung an der RWTH Aachen
Pontstraße 49
DE 52062 Aachen
Tel: +49 241 80-93806
Fax: +49 241 80-92262


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