ThinKing September– Faservolumenanteil von bis zu 65 Prozent – Verbundwerkstoff HICOMPELT® verbindet T-RTM-Verfahren und Gusspolyamid

04.09.2017

 

Mit dem neuen Werkstoff HICOMPELT® lassen sich Carbon oder Glasfasergelege mit besonders hohem Faseranteil herstellen.

Im T-RTM-Verfahren produziert die Firma Handtmann Elteka dieses innovative Verbundmaterial. Es bietet zahlreiche Produktionsvorteile und ist interessant für die Automobil- und Luftfahrtbranche. Auch in punkto Reparatur- und Recyclingfähigkeit schlägt das Traditionsunternehmen aus Biberach an der Riß mit dem Werkstoff neue Wege ein.

Die Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg präsentiert diese Innovation mit ihrem ThinKing im September 2017. Die Leichtbau BW GmbH gibt mit diesem Label monatlich innovativen Produkten oder Dienstleistungen im Leichtbau aus Baden-Württemberg eine Plattform.

Bis zu 65 Prozent Faservolumenanteil

Durch die Verwendung von dünnflüssigen Gusspolyamiden PA 6C oder dem hochwertigeren PA 12C Lauramid® als Matrixwerkstoff kann bei HICOMPELT® ein besonders hoher Faservolumenanteil von bis zu 65 % erzielt werden. Mit diesen beiden Thermoplasten werden Carbonfaser-, Glasfaser- oder auch Mischgelege infiltriert und in einem Near-Net-Shape-Verfahren endkonturnah hergestellt. Auch Metallelemente wie Bolzen oder Metallteile könnten bei der Herstellung formschlüssig eingebunden werden. Interessant ist diese Near-Net-Shape-Fertigung vor allem aus Kostensicht: Das Verfahren minimiert Material- und Prozesskosten. Bauteile können mit Zykluszeiten von nur drei Minuten produziert werden.

Die Innovation bei HICOMPELT® und Grundlage für die Stabilität der entstehenden Bauteile ist das neue Produktionsverfahren: Im sogenannten T-RTM-Verfahren (Thermoplastisches Resin Transfer Molding) wird das Matrixmaterial, ein PA 6C oder PA 12C, zunächst just-in-time aufgeschmolzen, in noch flüssiger Form in das vorgeformte Gelege eingebracht und anschließend zum jeweiligen Bauteil gepresst. Die Infiltration mit diesen Thermoplasten ermöglicht einen besonders hohen Faservolumenanteil von bis zu 65 %. Nach der Entnahme aus der Presse benötigt das Bauteil quasi keine Nachbearbeitung. Aufgrund der kurzen Zykluszeiten sind mit lediglich einem Werkzeug auch Großserien realisierbar.

Kunststoff lässt sich leicht vom Gelege trennen

HICOMPELT® ist prädestiniert für all jene Anwendungsfelder, in denen hohe Bauteilfestigkeit, aber möglichst niedriges Bauteilgewicht gewünscht wird. Getestet wird der neue Verbundwerkstoff bereits als Ersatz für Metallbauteile in einer neuen Generation von Fahrzeugen eines deutschen Automobilisten. Durch die Möglichkeit auch Metallbauteile kunststoffgerecht mit einzubinden, können diese Composites entweder mit angrenzenden Metallteilen vernietet oder verschweißt werden. Daneben arbeiten die Elteka-Ingenieure derzeit an Prototypen für noch leichtere Strukturbauteile unter anderem in Flugzeugen.

Im Gegensatz zu anderen Compositen kann HICOMPELT® durch Schweißen repariert werden. Durch diese Reparaturlösung ist nicht der komplette Austausch beschädigter Teile notwendig. Nicht außer Acht lassen darf man heute eine spätere Entsorgung der Bauteile. Da es sich bei der Matrix um einen Thermoplast handelt, kann durch Erwärmung der Kunststoff leicht vom Gelege getrennt werden. Vorgestellt wurde HICOMPELT® erstmalig öffentlich bei der Hannover Messe Industrial Supply 2017 am Gemeinschaftsstand "Leichtbau aus Baden-Württemberg". Vom 19. bis 21. September präsentiert sich der Spezialist für Bauteile und Lösungen aus Gusspolyamid am baden-württembergischen Gemeinschaftsstand bei der Composites Europe in Stuttgart.