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Um den hohen Flammschutzanforderungen im Elektronik- und Transportbereich gerecht zu werden, müssen Duromeren häufig Flammschutzmittel zugesetzt werden. Zwei von Clariant entwickelte Flammschutzmittel erfüllen die notwendigen Voraussetzungen.

Faserverbundbauteile aus Epoxidharzen durchgehend halogenfrei flammschützen

Kunststoff Werkstoffe

Füllstoffe für Kunststoffe

Flammschutzmittel

Duroplastische Werkstoffe

Faserverbundwerkstoffe

Additive

Filtereffekte bei Flammschutzmitteln vermeiden

Für eine schnelle Lebensdauerabschätzung von kurzglasfaserverstärkten Kunststoffe wird der Einfluss wechselnder Last und Frequenz in Form von Lastkollektiven auf die Werkstoffermüdung  untersucht und eine integrative Berechnungsmethodik zur Strukturauslegung vorgestellt.

Kurzglasfaserverstärkte Thermoplaste im Stresstest

Glasfasern / -matten

Faserverarbeitung

Verbundwerkstoffe / Werkstoffverbunde

Thermoplaste

Kollektives Versagen vermeiden

Der Klima- und Verkehrswende kommen ausgeklügelte Faserverbundlösungen zugute. Für Marine, Infrastruktur und Schienenfahrzeugbau konkurrieren vielfältige Brandschutzkonzepte. Die Branche widmet dem Recycling größere Aufmerksamkeit.

Faserverbundkunststoffe beleben das Transport- und Bauwesen

Composite-Halbzeuge

Kohlenstofffasern / -matten

Verstärkungsstoffe

Naturmaterialien

Composites setzen Trends im Leichtbau

Die Digitalisierung bietet die Möglichkeiten größere Stückzahlen zu niedrigeren Kosten zu fertigen und lässt sich auf die Produktion von Faserverbundbauteilen gut anwenden.

Digitalisierung senkt Kosten und Materialverschnitt und steigert die Effizienz

Anlagen zur Composite-Herstellung

Automatisiert zu Faserverbundbauteilen

Biobasierte Kunststoffe können in langlebigen und recycelbaren Anwendungen große Mengen an CO2 speichern und einen echten Beitrag zum Klimaschutz leisten. Entsprechendes Produktdesign und eine funktionierende Kreislaufwirtschaft vorausgesetzt, könnte die Kunststoffbranche zu einer Schlüsselindustrie einer grünen Wirtschaft werden.

Wie biobasierte Kunststoffe zur langfristigen Speicherung von CO2 beitragen können

Kunststoffe, biobasiert

Kunststoff

Kunststoffe, bioabbaubar

Kunststofffasern

Kunststoff-Recycling

Mit Biokunststoffen zur Zukunftsbranche

Für einen von Forschern der Universität Stuttgart und der Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung entworfenen Tragwerksknoten standen pflanzliche Verzweigungen wie Astgabeln Pate.

Baustoffe

Baukonstruktion

Die Natur als Pate

 Bei der Produktion von Organoblechen fallen Verschnittreste an, die sich nicht direkt wieder in den Herstellungsprozess zurückführen lassen. Die werkstoffliche Verwertung dieser Verschnitte stellt dafür einen vielversprechenden Recyclingansatz dar.

Faserverstärkte Thermoplaste mechanisch rezyklieren und in die Produktion zurückführen

Mahlgut

Organobleche (gewebeverstärkte Thermoplast-Halbzeuge)

Mahlen

Organoblech-Verschnitte recyceln

Der Fortschritt bei Fügetechnologien wie dem Laserdurchstrahlschweißen, die steigende Nachfrage nach wärmeleitenden Kunststoffen, der Leichtbau und die Elektromobilität gehören in der Material- und Anwendungsentwicklung mit Polyamid zu den großen Trends. Auch bei bei diesem Polymer wächst der Bedarf an nachhaltigeren Werkstoffen. Geschlossene Stoffkreisläufe werden deshalb künftig in der Herstellung von PA 6 und PA 66 eine immer wichtigere Rolle spielen.

Polyamid (PA): Produktverbesserungen und Ersatz von PA 66 durch PA-6-Compounds

Hybridtechnik

Compound

Elektronik

Automotive

Vibrationsschweißen

Hybridwerkstoffe

Polyamide

Laserschweißen

Laserauftragsschweißen

Verbesserungen bei Materialien und  der Verarbeitung

Die Optik spielt bei Kunststoffbauteilen eine immer größere Rolle. Entscheidend für ein ansprechendes Aussehen sind glänzende und gleichmäßige Oberflächen. Diese Anforderungen lassen sich bei glasfaserverstärkten Polyamiden bisher meist nur mit einer zusätzlichen Lackierung erreichen. Eine Alternative bietet ein speziell für die Gestaltung von Oberflächen entwickeltes Polyamid.

Aliphatisches Hochleistungspolyamid für Oberflächen

Oberflächentechnik

Glänzende Bauteile ohne Lackierung

Thermoplastischen Tapes wird Großes zugetraut. Sie sollen die nächste Generation der thermoplastischen Composites prägen. Dazu muss das Legen der Tapes hochgenau erfolgen. Allerdings darf die Tapeverarbeitung nicht zu aufwendig werden, damit die Wirtschaftlichkeitsrechnung aufgeht. Durch Kombination hochpräziser Steuerungssoftware mit Kameratechnik beim Tapelegen leistet Engel einen wichtigen Beitrag für den Durchbruch dieser Technologie.

Softwarebasiertes Tapelegen mit Kamera bereitet thermoplastischen Composites den Weg

UD-Tapes

Kameras

Automatisierungstechnik

Optische Mess- und Prüfverfahren

Blick fürs Essenzielle

Beim Schleifen quarzhaltiger Werkstoffe entsteht Feinstaub, der bei längerfristigem Einatmen das Lungenkrebs-Risiko erhöht. Um diese Gefahr zu minimieren, empfiehlt sich die Einhaltung der vorgegebenen Grenzwerte durch die technischen Regeln für Gefahrstoffe (TRGS 900). Dies wird jedoch durch die rotierende Bewegung vieler Winkelschleifer erschwert, die den entstehenden Staub nach außen und somit in die Luft schleudern. 

Kantengenaues Arbeiten unter Einhaltung der Grenzwerte 

Schleifen, Polieren

Trockenschliff ohne Glasfaser-Feinstaub 

Gewindeeinsätze sorgen für eine sichere Anbindung von Hybridbauteilen. Bei Langzeitbelastung kann es bei Thermoplasten allerdings aufgrund von Druck und Temperatur zu Setzeffekten kommen, wodurch eine beständige Verschraubung nicht mehr gewährleistet ist.

Oberflächenstruktur sorgt für sichere Verankerung von Gewindeeinlegern in Organoblechen

Kunststoffe

Setzeffekte in Hybridbauteilen verhindern

Gute Ideen und Vorsätze haben viele. Diese zielstrebig umsetzen, schaffen nur wenige. Gemeistert haben diese Hürde die Jungunternehmer Julian Reitze und Stefan Zender.

Ein Start-up produziert Bio-Kaffeekapseln aus Holz und Pflanzenstärke in Millionenstückzahl

Holz

Auf dem Holzweg erfolgreich

Eine Reihe von Untersuchungsmethoden kann Schwachstellen aufgrund von Faserfehlorientierungen aufzeigen. Aufschluss über das Steifigkeits- und Zugfestigkeitsverhalten erlauben insbesondere der Faservolumengehalt und die Faserverteilung, die sich mit einer neuen Ultraschallmethode flexibel am fertigen Bauteil erfassen lassen.

Methoden zur Bestimmung der Faserorientierung in verstärkten Kunststoffen

Ultraschall-Sensoren

Messtechnik

Computer-Tomografie-Systeme

Optische Mess- und Prüftechnik

Ultraschallprüfgeräte

Röntgenprüfgeräte

Software für Optische Messtechnik

Richtungsweisende Ultraschall-Scherwellen

Mit der Herstellung von Demoteilen für Pkw-Türmodule im sogenannten organomelt-Verfahren unternimmt Engel im Bereich des thermoplastbasierten Composite-Leichtbaus den nächsten Schritt in Richtung Großserie. Die Fertigungszelle ist die weltweit erste, die drei unterschiedlich dicke Organobleche mittels IR-Strahlung aufheizt, umformt und im selben Prozessschritt im Spritzgießverfahren eine hochwertige Sichtoberfläche ausformt.

Thermoplastische Composites mit höchster Effizienz lastgerecht fertigen

Spritzgießwerkzeuge

Handling, Handhabungstechnik

Industrieroboter

Knickarmroboter

Wie dünn darf’s denn sein?

Wer bei einem Bauteil von Metall auf Kunststoff umsteigen, die Zahl der Komponenten dabei von acht auf drei reduzieren und gleichzeitig Gewicht und Herstellungskosten senken will, muss mit viel Sorgfalt agieren, um alle Anforderungen zu erfüllen. Besonders wenn es sich um einen mechanisch stark beanspruchten Artikel im heißen Getriebe handelt. GK Concept entwickelte eine neue Schaltgabel – und erhielt dafür gemeinsam mit dem Auftraggeber Koki Technik den GKV/TecPart-Innovationspreis 2019.

Serienreife Schaltgabel aus Kunststoff erbringt Höchstmaß an Funktionsintegration

Produktentwicklung (F+E)

Innovationsentwicklung

Inserttechnik

Spritzgießsimulation

Hybrid-Spritzgießen (Metall / Kunststoff)

Metallsubstitution im Getriebe

Die Batterien von Elektrofahrzeugen müssen besonders gesichert werden, um Brände zu verhindern. Batterieböden aus Aluminium bieten häufig keinen ausreichenden Schutz. Der Automobilzulieferer ElringKlinger hat deshalb einen Unterbodenschutz aus glasfaserverstärktem PP entwickelt.

Unterbodenschutz für Batterien von Elektrofahrzeugen

Polypropylen-Platten

Elektromobilität

Aluminium

Polypropylen

Polypropylen schlägt Aluminium

Thermoplastische Spritzgießbauteile können durch lokale Endlosfasern in Verbindung mit metallischen Lasteinleitungselementen gezielt verstärkt werden. Dadurch sind sie für strukturelle Anwendungen wie Querlenker und Getriebeträger geeignet.

Lokale Endlosfaserverstärkung durch die 3D-Skelett-Wickeltechnik

Dreidimensionale Faserskelette

Das Automobil der Zukunft soll möglichst wenig CO2 freisetzen, effizient und automatisiert fahren und von möglichst vielen Menschen genutzt werden können. Das stellt an Kunststoffe und deren Verarbeitungsverfahren unterschiedliche Anforderungen. Sie reichen vom Leichtbau für Karosserie und Antriebsstrang über einen angenehmen Innenraum bis hin zu Beleuchtung oder Sensorik.

E-Mobilität, autonomes Fahren, Carsharing und die Folgen für die Kunststoffbranche

Polybutylenterephthalat

Polyethylenterephthalat

Alles auf Elektro?

Carbonfasern sind kostspielig und deshalb interessant für das Recycling. Die Ergebnisse des Projekts RecyCarb ermöglichen die Mehrfachnutzung von Carbonfasern durch einen funktionellen Wiedereinsatz. Erste Demonstratoren belegen die industrielle Umsetzbarkeit.

Wiedereinsatz rezyklierter Carbonfasern in anspruchsvollen Bauteilen

Zweites Leben für Carbon