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Verbundwerkstoffe 15. März 2023

rPET-Wabenkern macht Rennwagen leicht und stabil

Belgisches Formel-Elektro-Team nutzt rPET-Wabenmaterial für den Frontflügel und den Unterboden seines Rennwagens.

Mit dem Einsatz der rPET-Wabentechnologie reduzierte das Formula Electric Belgium Team das Gewicht des Frontflügels um 26 % im Vergleich zum gleich großen Flügel aus dem Vorjahr.
Mit dem Einsatz der rPET-Wabentechnologie reduzierte das Formula Electric Belgium Team das Gewicht des Frontflügels um 26 % im Vergleich zum gleich großen Flügel aus dem Vorjahr.

Die auf recyceltem PET-Material basierenden rPET-Wabenkerne von Econ Core, einem Spezialisten für die kosteneffiziente Herstellung von Wabenkernen, bestehen zu 100 % aus recyceltem Material, das überwiegend aus Non-Food-PET-Abfällen und industriellen PET-Abfallströmen gewonnen wird.

Wabenmaterial aus rPET leicht und temperaturstabil

Aufgrund seiner äußerst vorteilhaften mechanischen Eigenschaften, seines geringen Gewichts und seiner hohen Temperaturstabilität ist rPET das Material der Wahl für eine Reihe von Anwendungen, zum Beispiel in der Automobilindustrie, im Transportwesen, im Baugewerbe, bei Industrieverpackungen/Grafikdisplays, Möbeln und vielem mehr. Eine Branche, in der die mechanischen Eigenschaften und das Gewicht einer Materiallösung den Unterschied zwischen Sieg und Niederlage ausmachen können, ist der Rennsport.

Deshalb werden die rPET-Wabenkerne von Econ Core von der Formula Electric Belgium in den Frontflügeln ihres Rennwagens eingesetzt. Das Team von Ingenieurstudenten hat die Haut des Frontflügels aus natürlichen Flachsfasern hergestellt. Zuvor verwendete das Team kohlenstofffaserverstärkte Verbundwerkstoffe für die Außenhaut des Flügelprofils, und um den Flügeln eine höhere Steifigkeit zu verleihen, benötigten sie Aluminiumversteifungen, ähnlich denen, die in Flugzeugflügeln zu finden sind.

Sandwich-Panel macht Rennwagen leichter und steifer

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Das Engagement der Formula Electric Belgium für "Green Innovation meets Performance" passt perfekt zur rPET-Technologie von Econ Core. Um einen nachhaltigeren Ansatz zu verfolgen, ohne Kompromisse bei der Leistung einzugehen, ersetzte Formula Electric Belgium die Aluminiumversteifungen durch rPET-Honigwaben. Das dabei entstandene Sandwich-Paneel ist leichter und zudem steifer als die zuvor eingesetzte Lösung.

Neben dem Frontflügel wurde auch der gesamte Unterboden des 220 kg schweren Rennwagens aus rPET-Wabenkernen von Econ Core gefertigt.
Neben dem Frontflügel wurde auch der gesamte Unterboden des 220 kg schweren Rennwagens aus rPET-Wabenkernen von Econ Core gefertigt.

Für die Konstruktion des Frontflügels benötigte die Formula Electric Belgium ein thermoplastisches Material, da es thermogeformt werden musste. Für das Thermoformen der rPET-Kerne begann das Team der Formula Electric Belgium mit einer konstanten Dicke, um den Flügel zu formen, wobei beheizte Formen verwendet wurden, um den Kern in Form zu pressen. Der rPET-Wabenkern fand nicht nur seinen Platz im Aerodynamikpaket, auch der gesamte Unterboden des 220 kg schweren Rennwagens wurde aus rPET-Wabenkernen von Econ Core gefertigt.

Frontflügel 26 % leichter als der Vorgänger aus CFK und Alu

Durch die Optimierung des Einsatzes der rPET-Wabentechnologie konnte das Formula Electric Belgium Team das Gewicht des Frontflügels um 26 % im Vergleich zum gleich großen Flügel aus dem letzten Jahr reduzieren. Die leichte Frontflügelkomponente ist zudem sehr steif und kann Kräfte aufnehmen, die fast dem 1.000-fachen ihres Eigengewichts entsprechen. Der Titan-Rennwagen wurde in seinen verschiedenen Entwicklungsstadien mehreren Tests unterzogen. Bei einem Drei-Punkt-Biegetest hielt der Flügel einer Kraft von 46 kg stand.

Mit dem rPET-Wabenkern und natürlichen Flachsfasern konnte Formula Electric Belgium ein hochsteifes, leichtes Frontflügelteil herstellen, das nur 50 g wiegt.
Mit dem rPET-Wabenkern und natürlichen Flachsfasern konnte Formula Electric Belgium ein hochsteifes, leichtes Frontflügelteil herstellen, das nur 50 g wiegt.

Wouter Winant, technischer Leiter bei Econ Core, sagte: "Mit dem rPET-Wabenkern konnte Formula Electric Belgium ein hochsteifes, leichtes Frontflügelteil herstellen, das nur 50 Gramm wiegt. Dies zeigt gleichzeitig, dass mit nachhaltigen Materialien eine optimale Leistung erzielt werden kann. Unsere rPET-Wabenkerntechnologie kann für eine Vielzahl von Anwendungen lizenziert werden und Formula Electric Belgium hat die Vielseitigkeit des Materials perfekt demonstriert. "

Thermoplastische Wabenplatten haben sich übrigens auch beim Leichtbau für Bahn und Flugzeug bewährt: So haben Covestro und Econ Core Wabenkerne und -platten aus Polycarbonat entwickelt, die die FST-Anforderungen (Fire, Smoke, Toxicity) erfüllen. gk

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