Spritzgießen: So wird Glasfaser direkt verarbeitet
Das neue Verfahren Chopped Fiber Processing von Krauss Maffei zur Schnittglasfaser-Direktverarbeitung in der Spritzgießmaschine spart bis zu 46 % Material.
Mit der Chopped Fiber Processing (CFP) Technologie vereinfacht Krauss Maffei die Produktion von Schnittglasfaser-verstärkten Kunststoffkomponenten. Im Vergleich zu herkömmlichen endlosfaserverstärkten Verfahren spart CFP außerdem deutlich an Material- und Energiekosten. So können je nach Bauteil bis zu 46 % der Materialkosten und rund 0,8 kWh Energie pro Kilo verarbeitetem Werkstoff eingespart werden. Auch reduzieren sich die Transport- und Lagerkosten; und die Investitionskosten für eine Vorcompoundierung entfallen. Insbesondere der geringere Energiebedarf bei der Verarbeitung und die kürzeren Transportwege führen zu einer deutlichen Reduktion des CO2-Fußabdrucks.
Für einen größtmöglichen Effekt an Kosteneinsparung sind besonders große Schussgewichte zu bevorzugen, das heißt großvolumige Bauteile aus Polypropylen-Glasfaser (PP-GF). Denkbare Anwendungen sind zum Beispiel in der Automobilindustrie im Interieur und im Motorraum, beispielsweise für Türmodule, Frontends, Armaturenträgertafeln, Lüfterzargen oder Motorabdeckungen sowie technische Bauteile oder Teile für Verpackung und Logistik. Ein weiterer Vorteil der neuen CFP-Technologie: Auch Rezyklate lassen sich sicher verarbeiten.
Neue Schnecke ermöglicht Kurzglasfaser-Verarbeitung
Herzstück der neuen CFP-Technologie ist eine spezielle, von Krauss Maffei entwickelte Schnecke, die für einen hohen Vermischungsgrad von Fasern und Polymermatrix sorgt und Fasercluster vermeidet. Die patentierte Schnecke kann problemlos nachgerüstet werden. Die Fasern werden zusammen mit dem Polymergranulat und den Additiven direkt in die Plastifizierung dosiert. Ein Vorcompoundieren ist nicht mehr nötig.
Mit dem neuen CFP-Verfahren ist es nun möglich, faserverstärkte Bauteile aus Schnittglasfasern mit gleichen Bauteileigenschaften herzustellen wie solche aus endlosfaserverarbeitenden Prozessen. Dies geht einher mit einer erheblichen Reduktion der Maschinen-, Material- und Energiekosten. „Der neue Prozess hat somit das Potenzial, den Einsatz von teureren endlosfaserverarbeitenden Prozessen in vielen Fällen zu ersetzen“, erklärt Felix Weitmeier, Teamleiter Process Engineering bei Krauss Maffei.
Partner im Entwicklungsprojekt war Wirthwein
Kunststoffverarbeiter Wirthwein eröffnet das CFP-Verfahren die Möglichkeit der eigenen Rezepturgestaltung, die für den jeweiligen Anwendungsfall optimiert ist, und zwar mit einer Spritzgießmaschine der GX-Baureihe. So kann das Unternehmen maßgeschneiderte Produkte für seine Kunden produzieren. „Ein Overengineering der Materialien wird damit minimiert und somit werden Kosten und CO2 eingespart, wodurch die Wettbewerbsfähigkeit deutlich gestärkt wird“, ergänzt Jan Wiedemann, Leiter Innovation und Materialien bei Wirthwein.
Krauss Maffei hat zusammen mit Wirthwein SE den 1. Platz beim diesjährigen Innovationspreis für Faserverbundwerkstoffe der AVK–Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe in der Kategorie Prozesse und Verfahren für das CFP-Verfahren gewonnen. sk
Passend zu diesem Artikel
