Große Chancen für Tape-Einleger beim Spritzgießen

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Tape-Einleger bergen großes Potenzial für Spritzgießbauteile, wie ein Projekt zeigt. Auf der K 2019 findet dazu ein „Technology Information Day“ statt.

Mit Tape-Einlegern beim Spritzgießen lassen sich für geeignete Bauteile die Produktkosten sowie die Bauteileigenschaften positiv beeinflussen. Das ist das Ergebnis eines soeben abgeschlossenen großen Konsortialprojekts unter der Führung des Aachener Zentrums für integrativen Leichtbau (AZL) und des Instituts für Kunststoffverarbeitung an der RWTH Aachen (IKV).

„Wir sind so zufrieden mit dem Verlauf und den Ergebnissen der durchgeführten Studie, dass wir bereits mehrere Folgeprojekte definiert haben und zusätzlich ein Konsortium zur kurzfristigen Identifikation sowie Umsetzung neuer Anwendungen formieren“, erklärt Professor Christian Hopmann, Gründungsprofessor des AZL und Leiter des IKV.

In Kooperation mit 20 Industriepartnern haben die beiden Aachener Forschungsinstitute AZL und IKV über einen Zeitraum von insgesamt acht Monaten eine detaillierte Analyse zum Thema Tape-Einleger in Spritzgussbauteilen durchgeführt. Bei den wenige zehntel Millimeter dicken Tapes handelt sich um Endlosfasern, typischerweise aus Glas oder Carbon, die vollständig imprägniert in eine thermoplastische Matrix eingebettet sind. Einsatz finden die präzise entsprechend der Belastungen in einem Bauteil ausrichtbaren Tapes bisher vornehmlich in High-Performance Anwendungen mit dem Ziel der Gewichtsreduzierung. Ziel der jetzt durchgeführten Analyse war die Identifikation potenzieller Anwendungen und die Abschätzung einer breiteren Einsatzmöglichkeit.

„Wir wissen, dass die Integration von geringen Anteilen hoch-performanter Tapes in typische Spritzgießbauteile wesentlich zur Einsparung von Material in deren Herstellung beitra- gen kann. Leichtbau ist hierbei nur ein Sekundäreffekt, ein Haupttreiber zum Etablieren der Technologie ist die Kostenreduzierung“, sagt AZL-Geschäftsführer Dr. Kai Fischer.

Mangel an Informationen über das Tape-Einlegen

Das Projekt gliederte sich in mehrere Phasen: Phase I diente zunächst der Bestandsaufnahme. In 20 Interviews mit für die Spritzgießbranche repräsentativen Verarbeitern erfassten die Forscher, warum Tape-Einleger bisher nur selten bei der Definition der zu analysierenden Werkstoffkonzepte Berücksichtigung finden. Als wesentliche Herausforderung wurde das Fehlen von Informationen über die Materialklasse, über das Vorgehen und die Tools für den Entwicklungsprozess sowie über die notwendigen Produktionstechnologien genannt.

Hier wird das Konsortium ansetzen und während des „Technology Information Day“über den Stand der Technik sowie den hohen Reifegrad der Zulieferkette informieren. Aufbauend auf dem Status Quo entwickelten sie eine Methodik, mit der technologische und wirtschaftliche Potentiale von Tape-Einlegern in Spritzgussanwendungen analysiert werden können. „Unsere Analyse ist ganz klar zu Gunsten der Tape-Einleger ausgefallen. Mit ihnen lässt sich die Werkstoff-Üerformance steigern. Daher können Bauteilkosten eingespart werden, indem günstigere Spritzgieß-Compounds oder weniger Material eingesetzt wird, oder der Produktionsprozess hinsichtlich der Zykluszeit optimiert wird“, betont Dr. Michael Emonts, ebenfalls AZL-Geschäftsführer. „Vorteilhaft ist auch, dass der Verfahrensablauf mit Tape-Einlegern durchaus mit Inmould-Labelling-Prozessen vergleichbar ist, so dass teils bestehende Automatisierungstechnik genutzt werden kann.“

Das Konsortium besteht aus Asahi Kasei, BASF, Borealis, Büfa Thermoplastic Composites, Engel, Huesker Synthetic, LG Hausys R&D Center, Mitsui Chemicals, Nippon Electric Glass, Polyscope Polymers, Polytec Group, Simcon, Sabic und Toray.

Technology Information Day am 18. Oktober auf der K 2019

Sowohl die bisherigen Ergebnisse als auch die geplanten Folgeprojekte sind Gegenstand des „Technology Information Day“ am 18.10.2019 auf der K 2019 – und zwar von 10 bis 13.30 Uhr im CCD Süd, Raum 002 – zu dem die an der Studie beteiligten Partner einladen. Ziel ist es, über die Technologie zu informieren und Themen der zukünftigen Zusammenarbeit zu identifizieren. Die Veranstaltung dient darüber hinaus als Plattform zur Zusammenführung von Partnern, zur Marktentwicklung und um im Rahmen von Projekten in der technologischen Entwicklung zusammenzuarbeiten.

sk

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