Eine schnelle Leichtbauanwendung: Dach und Motorhaube bestehen aus Faserverbundkunststoffen auf Basis von Flachsfasern. Der Tesla Modell S ist für Autorennen konzipiert. (Bildquelle: David Löh/Redaktion Plastverarbeiter)

Eine schnelle Leichtbauanwendung: Dach und Motorhaube bestehen aus Faserverbundkunststoffen auf Basis von Flachsfasern. Der Tesla Modell S ist für Autorennen konzipiert. (Bildquelle: David Löh/Redaktion Plastverarbeiter)

Die JEC World 2017 in Paris erreichte in diesem Jahr 10 Prozent mehr Besucher als noch 2016. Dies war die Bilanz, als die Messe für Verbundwerkstoff-Anwendungen am 16. März 2017 zu Ende ging. Es kamen genau 40.607 Besucher. Frédérique Mutel, Präsidentin und CEO der JEC-Gruppe, freut sich darüber sehr: „Die auf die Endanwender ausgerichtete Strategie der JEC-Gruppe zahlt sich aus.“ Tatsächlich waren die beiden Hallen 5A und 6 des Messegeländes Paris Nord Villepinte Exhibition Centre mit 1.300 Ausstellern voll belegt. Und diese Fläche nutzten die Aussteller, um ihr Leichtbau-Know-how in Szene zu setzen. Neben Anwendungen in schicken Sportwagen, Motorrädern oder Flugzeugen zeigten die Unternehmen zahlreiche Verfahrens-Weiterentwicklungen, die den Einsatz von Verbundkunststoffen günstiger gestalteten und die Prozesse beschleunigten sowie das Anwendungsspektrum von Faserverstärkten Kunststoffen (FVK) erweiterten.

Die JEC World in Paris erreichte in diesem Jahr 10 Prozent mehr Besucher als 2016. Dies war die Bilanz, als die Messe für Verbundwerkstoff-Anwendungen am 16. März 2017 zu Ende ging. Es kamen genau 40.607 Besucher. (Bildquelle: David Löh/Redaktion Plastverarbeiter)

Die JEC World in Paris erreichte in diesem Jahr 10 Prozent mehr Besucher als 2016. Dies war die Bilanz, als die Messe für Verbundwerkstoff-Anwendungen am 16. März 2017 zu Ende ging. Es kamen genau 40.607 Besucher. (Bildquelle: David Löh/Redaktion Plastverarbeiter)

Darunter war das auf Verbundwerkstoffe fokussierte Tochterunternehmen von Lanxess, Köln, Bond-Laminates, das ein vollautomatisches In-Mould-Decoration-Verfahren (IMD) von sehr dünnwandigen, steifen Leichtbauteilen ermöglicht. Basis der Bauteile sind endlosfaserverstärkte thermoplastische Verbundwerkstoffe der Marke Tepex, die das Unternehmen entwickelt und produziert. Tepex ist der Markenname für Verbundwerkstoffe aus Glas- oder Carbonfaser mit einer Matrix aus PA66 oder PPS. Das sogenannte Hybrid-Moulding-plus-IMD-Verfahren vereint drei Prozessschritte in einem Werkzeug: das Umformen des Verbundhalbzeugs, das Überspritzen des verformten Halbzeugs und dessen Lackierung oder Dekoration mittels IMD und einem trockenen Transferlacksystem auf einer Trägerfolie. Die Zykluszeiten liegen je nach Bauteil, Teilegeometrie und Lacksystem zwischen 60 und 90 s. „Das Einsatzspektrum der Technologie ist breit gefächert. Es reicht von Gehäuseteilen etwa für IT-Geräte, wie Smartphones, Notebooks und Tablets, über Komponenten für Konsumgüter, wie Fernseher, Kaffeemaschinen, Staubsauger und Elektrorasierer, bis hin zu Sportartikeln“, erklärt Jochen Bauder, Geschäftsführer von Bond-Laminates. Auf der JEC  World zeigte das Unternehmen das Verfahren anhand eines dekorierten Gehäusebauteils mit einer Wanddicke von 0,6 mm. Das Herz der Fertigungszelle bildet eine Spritzgießmaschine Insert 500V/130 Single von Engel Austria, Schwertberg, Österreich, mit einer Rolle-zu-Rolle-IMD-Einheit. Dazu kommt ein Easix-Sechsachs-Roboter ebenfalls von Engel, der das Halbzeug- und Fertigteilehandling übernimmt, sowie ein Infrarot-Ofen zum Aufheizen der Organobleche, den ebenfalls der österreichische Maschinenbauer entwickelt und produziert.



Die Kosten für den Einsatz von Faserverbund-Kunststoffen senken

Hennecke, St. Augustin, Hersteller von Anlagen für die PUR-Verarbeitung, zeigte auf der JEC World 2017 Exponate aus dem Automobilbereich. Darunter war das Dachmodul des neuen Smart Fortwo, welches im sogenannten PUR-Composite-Spray-Moulding-Preg-Verfahren entstand. Dabei wird ein Glasvlies mit PUR-Rohstoffsystemen vor der Formgebung besprüht und anschließend in Form gebracht. Der Vorteil des Verfahrens ist die homogene Verteilung des Matrixmaterials, was den Rohstoffverbrauch verringert und damit Kosten spart. Das auf diese Weise hergestellte Dachmodul des Smarts ist laut Hennecke nochmal deutlich leichter als das Vorgängermodell, das mit dem Long-fiber-injection-Verfahren (LFI) entstand.

Das Strangzieh- oder Pultrusionsverfahren zu verbessern, stand auf der Agenda von Krauss Maffei, München. Heraus kam die Ipul-Pultrusionsanlage, von der das Unternehmen auf der JEC World erste Ergebnisse vorstellte. Das Besondere der Anlage ist, dass sie das Harz in die Fasern mithilfe einer Dosiermaschine und einer Injektionsbox injiziert, statt die Fasern mittels Wannen- oder Durchziehverfahren zu tränken. Damit ist die Anlage, die auf das Radius-Pultrusionsverfahren setzt, laut Hersteller doppelt so schnell wie eine mit herkömmlichem Verfahren: „Bislang liegen die Geschwindigkeiten in der Regel bei 0,5 bis 1,5 m/Minute. Mit den Ipul-Anlagen zielen wir auf eine deutliche Steigerung der Produktionsgeschwindigkeit auf mehr als 3m/min“, erläutert Josef Renkl, Leiter Entwicklung Pultrusion bei Krauss Maffei. Die höhere Verarbeitungsgeschwindigkeit des Harzes bringt es zudem mit sich, Matrixsysteme mit höherer Reaktivität verarbeiten zu können. Außerdem lassen sich mit der Anlage auch gekrümmte Profile im Radius-Pultrusionsverfahren herzustellen. Als Matrixmaterialien kommen Epoxid, Polyurethan oder in Zukunft auch Polyamid 6 infrage. Als Verstärkungsfasern vorwiegend Fasern aus Glas, Carbon, Basalt oder Aramid.

Eine Verfahrenskombination von Pressen und das Strangziehen zeigte Evonik, Essen, auf der JEC World 2017. Dabei wird ein Kern aus dem Hartschaum Rohacell von Fasern umflochten, die anschließend mit Harz imprägniert werden. Anschließend wird das Rohteil unter hoher Temperatur und hohem Druck in Form gepresst. So lassen sich Bauteile mit komplexen Geometrien vollautomatisiert herstellen. Auch das Integrieren von Gewindeeinsätzen oder Armaturen ist möglich. Da Evonik damit vor allem auf Automobilanwendungen zielt, betont das Unternehmen das Crashverhalten, das dem von Stahlbauteilen ebenbürtig sei, bei einem um 75 Prozent geringeren Gewicht. Im Vergleich zu Harzinjektionsverfahren sei das Verfahren laut Hersteller zudem um 60 Prozent günstiger.

Die JEC World 2018 findet erneut auf dem Messegelände Paris Nord Villepinte Exhibition Centres statt, diesmal vom 6. bis 8. März.

David Löh

Über den Autor

David Löh

ist Redakteur des Plastverarbeiter.
david.loeh@huethig.de