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01.07.2020

Drei Werkstoffalternativen

Endlosfaserverstärkte Composite-Platten

Seine Composite-Platten bietet Ensinger jetzt auch aus PPS, PEI und PC an (© Ensinger)

Seine Composite-Platten bietet Ensinger jetzt auch aus PPS, PEI und PC an (© Ensinger)

Die Ensinger GmbH, Nufringen, hat ihr Angebot an Composite-Platten um drei thermoplastische Werkstoffe erweitert. Für Anwendungen, bei denen unverstärkte oder kurzfaserverstärkte Kunststoffhalbzeuge aufgrund der hohen Anforderungen an ‧ihre Grenzen kommen, sind endlosfaserverstärkte Platten aus Thermoplasten eine gute Alternative.

Durch den Einsatz von thermoplastischen Matrixmaterialien weisen die Platten trotzdem die gleichen Vorteile auf wie die unverstärkten Platten aus thermoplastischen Kunststoffen: hohe Schlagzähigkeit, gleichbleibende Eigenschaften über einen großen Temperaturbereich hinweg, chemische Beständigkeit und hohe Bruchdehnung. Bei den drei neuen Werkstoffen handelt es sich um

  • ein kohlefaserverstärktes Polyphenylensulfid (PPS),
  • ein glasfaserverstärktes Polyetherimid (PEI) und
  • ein kohlefaserverstärktes Polycarbonat (PC).

Die neuen Composite-Platten weisen Dichten zwischen 1,5 und 1,8 g/cm³ auf und haben damit ein ähnliches spezifisches Gewicht wie unverstärkte oder kurzfaserverstärkte Platten. Dennoch erhöhen die Verstärkungsfasern die mechanischen Eigenschaften der Composite-Platten auf ein metallähnliches Niveau. Im Vergleich zu unverstärkten Polymerplatten erreichen endloskohlefaserverstärkte Platten sowohl eine fünffach höhere Zugfestigkeit als auch einen fünffach höheren Elastizitätsmodul.
Kontinuierlich faserverstärkte Thermoplaste besitzen einen sehr niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizient (Coefficient of Thermal Expansion, CTE), was von großer Bedeutung für Anwendungen ist, bei denen Temperaturschwankungen in einem breiten Bereich bestehen und eine hohe Präzision gefragt ist.

Die thermoplastische Matrix verleiht den Platten eine hohe Schlagzähigkeit, die deutlich höher ist als bei Platten mit duroplastischer Matrix wie Epoxid- oder Phenolharzen. Darüber hinaus sorgt die hohe Bruchdehnung der Thermoplaste für ein zähes, nicht sprödes Bruchverhalten. Für einige Anwendungen kann auch die intrinsische Schwingungsdämpfung der Matrix ein relevanter Vorteil sein.

Ensinger stellt die thermoplastischen Verbundplatten nach kundenspezifischen Vorgaben bis zu einer Größe von 525 mm x 625 mm und mit Plattendicken von 0,5 bis 95 mm her. Vorgesehen sind sie unter anderem für die Luft- und Raumfahrt, den Maschinenbau und die Automobilindustrie. Insbesondere für die Prototypen- und Kleinserienfertigung sind Halbzeuge als kostengünstige Möglichkeit zum Herstellen kleiner Stückzahlen interessant. (fs)

Weiterführende Information
  • 01.07.2020

    Neuer AVK-Arbeitskreis zu thermoplastischen Composites

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  • Erschienen am 13.05.2020

    Presse mit 4000 kN Öffnungskraft

    Composite-Bauteile mit Hochleistungsthermoplasten wirtschaftlich fertigen

    Auf der Suche nach einer wirtschaftlichen Lösung zur Fertigung von Composites kam eine Oberkolbenpresse von Wickert Maschinenbau in die engere Wahl. Außer der ungewöhnlich hohen Öffnungskraft waren Heizplattentemperaturen von bis zu 340°C sowie die enorme Zykluszeit von bis zu 72 Stunden gefordert.   mehr

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