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13.10.2014

Selektive Erwärmung naturfaserverstärkter Organobleche

Organobleche mit einer Dicke von 3 mm können innerhalb von ca. 60 Sekunden bis zur Umformbarkeit erwärmt werden (Bild: Institut für Verbundwerkstoffe GmbH (IVW))

Thermoplastische Vliese mit Naturfaserverstärkung werden bisher in einem mehrstufigen Pressverfahren verarbeitet. Aufgrund der verschiedenen Pressstationen sind dabei sowohl der Platz- als auch der Investitionsbedarf relativ groß. Eine Forschungsgruppe des Instituts für Verbundwerkstoffe in Kaiserslautern berichtet in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift Kunststoffe über industrienahe Versuchsreihen an Naturfaser-Organoblechen mit PP-Matrix. Dabei wurden die Organobleche im IR-Feld erwärmt und in einem kalten Werkzeug umgeformt. Die Prozesszeiten zur Bauteilherstellung lagen im Bereich von etwa einer Minute.

Bei der Erwärmung von NFPP-Organoblechen treten Temperaturen von über 200 °C auf. Um eine thermische Schädigung der Naturfasern zu vermeiden, kann die Matrix durch Auswahl einer geeigneten IR-Wellenlänge selektiv erwärmt werden. Gesucht wurde also nach einer Wellenlänge, die von den Thermoplasten absorbiert, von den Naturfasern jedoch weitestgehend transmittiert wird. Dazu haben die Forscher die Absorptionsspektren der Naturfasern Hanf und Kenaf sowie des Polymers PP miteinander verglichen. Es stellte sich heraus, dass eine Strahlertemperatur von 571°C besonders gut geeignet ist, um die Matrix zu erwärmen, ohne die Fasern zu schädigen. Bei der entsprechenden Wellenlänge können Organobleche mit einer Dicke von 3 mm innerhalb von ca. 60 Sekunden bis zur Umformbarkeit erwärmt werden.

Durch die Verwendung von Naturfaser-Organoblechen und IR-Heizung können mehrere Stationen im herkömmlichen Pressprozess umgangen werden. Die Anlagenkosten und der Platzbedarf für die Verarbeitung von NFK lassen sich damit deutlich reduzieren.

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

zusätzliche Links

Fachartikel: " Naturfasern sanft erwärmt ", Kunststoffe Oktober 2014

Institut für Verbundwerkstoffe GmbH
Erwin-Schrödinger-Straße, Gebäude 58
DE 67663 Kaiserslautern
Tel: +49 631 2017 0
Fax: +49 631 2017 199


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