Lanxess: Thermoplastische Composites mit multiaxial orientierten Endlosfaserlagen

Exemplarischer Aufbau eines multiaxialen Tepex. Bond-Laminates kann diese Composites kontinuierlich in einem großtechnischen Prozess herstellen, der es erlaubt, die Endlosfaserlagen in nahezu frei wählbaren Winkeln in der Thermoplastmatrix zu orientieren. Foto: LANXESS AG

Lanxess meldet eine Verfahrensinnovation in der Produktion der endlosfaserverstärkten thermoplastischen Composites Tepex. Die Tochtergesellschaft Bond-Laminates, Produzentin dieser Composites, ist demnach nun in der Lage, kontinuierlich in Serie große Verbundhalbzeuge herzustellen, in denen die Endlosfaserlagen in nahezu beliebigen Winkeln orientiert werden können. Bisher ließen sich die Endlosfasern in Tepex ausschließlich in Produktionsrichtung und senkrecht dazu ausrichten (0 Grad und 90 Grad).

Für den Konstrukteur bedeute die Neuerung, dass er mit Hilfe verschieden orientierter Composite-Endlosfaserlagen spezifischer auf den Kraftfluss im avisierten Bauteil reagieren kann. Sogar quasiisotrope Aufbauten sollen nun mit Tepex umsetzbar sein. "Verbundbauteile aus Tepex lassen sich dadurch noch lastgerechter bei geringerem Gewicht auslegen. Die neue Tepex-Generation stärkt daher unsere Position als führender Anbieter von thermoplastischen Hochleistungsverbundwerkstoffen für den Leichtbau", so Dr. Dirk Bonefeld, Leiter der Forschung und Entwicklung bei Bond-Laminates.

Großserientauglich, minimaler Verschnitt
Diese multiaxialen Tepex-Halbzeuge sind vollständig imprägniert und konsolidiert. Sie lassen sich mit hohen Umformgraden verformen, wobei die Fasern dank der Imprägnierung kaum zum Verrutschen neigen. Wie bisher auch übernimmt Bond-Laminates für den Kunden in enger Absprache das Zuschneiden der Halbzeuge zu vorkonturierten Einlegern für das Verformen und Überspritzen oder Verpressen. Mit Hilfe spezieller Nesting-Programme werde dabei der Verschnitt in fast allen Fällen auf ein Minimum reduziert. "Der Verarbeiter erhält somit einen fertig aufgebauten, maßgeschneiderten Verbundwerkstoff, der in sehr kurzen Zykluszeiten zu hochbelastbaren, komplexen Bauteilen umgeformt werden kann, ohne dass Produktionsabfall entsteht", so Bonefeld.

Unidirektionale Eigenschaften
Die einzelnen Faserlagen zeigen laut Lanxess dank der hohen Orientierung der Endlosfasern fast unidirektionale Eigenschaften. So sollen die Steifigkeit und Festigkeit von einzelnen Lagen auf Basis von Polyamid 6 und Endlosglasfasern in Faserrichtung bei 37 GPa bzw. 780 MPa liegen.

Breites Anwendungspotenzial
Mit ihrem mechanisches Eigenschaftsprofil, das auf spezielle Anforderungen maßgeschneidert werden kann, seien die multiaxialen Tepex-Halbzeuge zur Herstellung hochbelasteter Strukturbauteile und semistruktureller Komponenten vor allem für das Automobil geeignet. "Wir arbeiten beispielsweise zurzeit an Frontendträgern, Pedalerie- und Sitzkomponenten, Trägern von Elektro-/Elektronikmodulen, Motorraumabschirmungen, Airbag-Gehäusen und Komponenten des Unterbodenschutzes. Außerdem denken wir an Bauteile, bei denen infolge einer Mischung aus Torsions- und Biegebelastungen ein maßgeschneiderter Aufbau notwendig ist", so Bonefeld.

Weitere Informationen: lanxess.com

Lanxess AG, Köln

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