23.03.2017

Impressionen und Stimmen von der JEC 2017

JEC 2017 in Paris: Die von der K-ZEITUNG aufgesuchten Aussteller zeigten sich mit dem Verlauf der Verbundwerkstoffmesse zufrieden. Deren Exponate zeigten schnellere Verfahren, schneller aushärtende Harz-Systeme, und Kunststoffe, die in ihren nochmals verbesserten Eigenschaften die bisherigen Grenzen der Metallsubstitution überwinden.

K-ZEITUNG
Mehr Tempo bei der Pultrusion: Josef Renkl, Leiter Entwicklung Pultrusion bei Krauss Maffei, erklärt eine neue iPul-Pultrusionstechnik, die die direkte Injektion des Matrixmaterials mit der Radius-Pultrusion kombiniert. „Das Ergebnis sind wesentlich höhere Geschwindigkeiten bis über drei Meter pro Sekunde“, so Renkl. „Dadurch ergeben sich ganz neue Märkte für die Pultrusion, etwa große Fensterprofile mit komplexem Querschnitt, die Aluminiumprofilen überlegen sind, oder spezielle Profile für die Windkraftindustrie.“
K-ZEITUNG
Mehr Wirtschaftlichkeit beim thermoplastischen Leichtbau: Thermoformen und Hinterspritzen von Organoblechen in noch kürzeren Zykluszeiten – wie das mit dem überarbeiteten Fiberform-Verfahren funktioniert, erläutert Stefan Fenske, Technologiemanager Fiberform bei Krauss Maffei, anhand einer Fahrersitzschale: „Das Verfahren ist großserientauglich, so können damit auch Türmodulträger in hoher Stückzahl produziert werden.“
K-ZEITUNG
In-situ-Polymerisation mit Spritzguss kombiniert: Besonders spannend ist in diesem Jahr das Thema Reaktivtechnik mit Polyamid – so auch bei Engel. Erstmalig hat der Kunststoffmaschinenbauer gemeinsam mit Partnern die In-situ-Polymerisation von Caprolactam zu Tragstrukturen aus faserverstärktem Polyamid und deren zusätzlicher Funktionalisierung im Spritzguss in einem einzigen Prozess realisiert. „Wir sehen für die In-situ-Polymerisation ein sehr großes Potenzial“, erklärt Peter Egger, Leiter des Technologiezentrums für Leichtbau-Composites bei Engel, „und zwar sowohl für technische Composite-Bauteile als auch im Bereich des automobilen Leichtbaus.“ Repräsentativ zeigt Egger eine Leichtbauschaufel, die im In-situ-Prozess mit integriertem Spritzguss seriennah hergestellt wird.
K-ZEITUNG
PUR-Sandwich in 3D und mit Haifischhaut: Karl-Heinz Stelzl, Leiter Technologieentwicklung bei Frimo, zeigt einen Heckflügel für eine Corvette C7, dessen komplexere, großvolumige 3D-Struktur aus einem PUR-Sandwich besteht. „Hier wird eine 3D-Kern aus hartem PUR-Schaum mit einer faserverstärkten PUR-Außenhaut versehen“, erklärt Stelzl. „Eine niedrigviskose PUR-Matrix erlaubt im Werkzeug einen raschen Eintrag in die Faserstruktur, und das bei so niedrigen Temperaturen und Innendrücken, dass der innere Schaumkern nicht geschädigt wird.“ Zudem weist der Flügel an seiner Unterseite die Oberfläche einer Haifischhaut auf, was die Aerodynamik verbessert.
K-ZEITUNG
Tobias Jansen, Sales Manager Conposites bei Hennecke, demonstriert anhand eines Kennzeichenträgers für ein Motorrad, wie sich auch komplex geformte Faserverbund-Hohlbauteile fertigen lassen: „Zunächst wird ein harter Kern aus Sand geformt, um diesen werden dann konturgenau Carbonfasern geflochten. Danach wird mittels HP-RTM die PUR-Matrix injiziert, und nach der Aushärtung wird der Sandkern aus dem Inneren des Bauteils ausgespült.“ Diese Cavus-Technik ist nicht neu, jedoch konnte Hennecke zusammen mit Partnern das Verfahren komplett automatisieren und die Zykluszeiten deutlich reduzieren.
K-ZEITUNG
Jochen Bauder, Geschäftsführer bei der Lanxess-Tochter Bond Laminates, zeigt zwei verschieden Gehäuseteile für Tablet-Computer. Sie sind sehr leicht, sehr dünnwandig (0,6 mm), sehr steif und zeigen ein hochwertiges Oberflächendekor. Die Teile wurden auf dem Stand von Bond-Laminates auf einer Engel-Maschine live produziert. Der Clou dabei: Ein One Shot-Prozess vereint drei Verfahrensschritte: das Umformen eines Organoblechs, das Überspritzen des verformten Halbzeugs und – und das ist neu – jetzt auch dessen Dekoration mittels In-Mould Decoration mithilfe eines trockenen Transferlacks auf einer Trägerfolie. „Die Zykluszeiten liegen bei nur 60 bis 90 Sekunden“, so Bauder. „Dann hält man ein komplett fertiges Bauteil in der Hand.“
K-ZEITUNG
PUR statt Epoxidharz: Kim Klausen, globaler Leiter des Windenergie-Programms bei Covestro, stellt eine spezielles Polyurethan-Infusionsharz für die Herstellung von Rotorblättern bei Windkraftanlagen vor. „Das Polyurethanharz hat sehr gute physikalische Eigenschaften, eine hervorragende Fließfähigkeit und benetzt die Glasfasern sehr gut. Außerdem härtet es sehr schnell aus“, sagt Klausen. „Im Vergleich zu Epoxidharz ist dies ein klarer Kostenvorteil für Hersteller, immerhin tragen Rotorblätter rund ein Viertel zu den Gesamtkosten für neue Windanlagen bei.“ Die ersten Polyurethan-Rotorblätter werden bereits produziert – allerdings in Asien.
K-ZEITUNG
Aushärten ohne Autoklav: Neue Epoxid-Systeme ermöglichen im Flugzeugbau kostengünstige Primärstrukturen, die qualitativ mit im Autoklav ausgehärteten Bauteilen vergleichbar sind. „Die Harzinfusionstechnik hat mit der Einführung eines zähmodifizierten Epoxidharzsystems mit langer Tropfzeit und niedriger Viskosität einen gewaltigen Schritt nach vorn gemacht“, erklärt Frank Nickisch, Global Director Stratgic Projects bei Solvay Composite Materials. Zusammen mit einem passenden Carbon-Trockenband eigne sich das System ideal für große Primärstrukturen. Beide Materialien (Prism EP 2400 und Prism TX 1100) wurden für die Fertigung von Flügelstrukturen qualifiziert. Nickisch zeigt auf der JEC World 2017 ein Vorführmodell (im Hintergrund).
K-ZEITUNG
Epoxid für Räder: Von einer „ganz neuen Chemie“ für Epoxidharze spricht Frank Kerstan, zuständig für Automotive Composites bei Henkel. So könnten Bauteile aus dem neuen Loctite Max 5 sehr hohen Temperaturen über 200 °C widerstehen. „Zahlreiche Automobilhersteller erwägen inzwischen auch bei den Rädern den Einsatz von CFK anstelle von Aluminium“, so Kerstan. „Dank seiner extrem hohen Temperaturbeständigkeit, die der abgestrahlten Hitze der Bremsscheiben standhält, und seiner ausgezeichneten Zähigkeit ist das neue Harz dafür sehr gute geeignet.“ In Paris zu sehen war allerdings zunächst „nur“ eine Felge für ein Rennrad.
K-ZEITUNG
Prepregs für die Großserie: Dow präsentiert in Paris mit Vorafuse ein neues Epoxidharz mit Karbonfasern. Das Prepreg-System ist eine großserientaugliche Lösung für leichte Strukturbauteile im Automobil. Allan James, Manager bei Dow Automotive, spricht von Zykluszeiten im automatisierten Formpressverfahren von zwei und fünf Minuten. „Das Prepreg ist nicht klebrig und kann per Roboter im 2D und 3D Formpressverfahren verarbeitet werden“, erklärt James. Ein weiterer Vorteil die Lagerfähigkeit ohne Kühlung bei Raumtemperatur. Zu den Anwendungsgebieten zählt James Türverkleidungen, Dachverkleidungen, A, B, C-Säulen sowie Dachleisten.
K-ZEITUNG
Komplex geformte Sandwichbauteile mit einem leichten Strukturschaum als Kern und faserverstärktem Kunststoff als Decklage sind jetzt serientauglich. Bislang wurde der Schaum wird in Blöcken hergestellt und mittels CNC-Fräsen in die gewünschte Form gebracht: das ist aufwendig und es entsteht teurer Abfall. „Beim Inmold-Foaming-Verfahren (IMF) mit unserem PMI-Granulat Rohacell Triple F fallen diese Schritte weg, denn der Schaumkern entsteht mit dem Granulat direkt in der Form“, erklärt Axel Zajonz, bei Evonik zuständig für den Strukturschaum Rohacell. „Damit bieten wir nun auch für die Serienfertigung eine wirtschaftliche Alternative.“ Zajonz demonstriert dies auf der JEC anhand einer aktuellen Serienanwendung im Audi R8 Spyder, bei dem unter anderem die B-Säule mit dem Schaum versteift wurde.
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