Wabenkern jetzt auch aus PPE

a) Wabenkerne aus dem Hochleistungspolymer PPE erweitern die Anwendungen von Wabenstrukturen aus etablierten Thermoplasten. Foto: Econcore

Um die Grenzen bisheriger Wabenkerne zu überwinden, bietet Econcore jetzt auch Wabenkerne aus PPE-Hochleistungspolymer an.

Econcore hat neue Wabenkerne für laminierte Sandwich-Paneele entwickelt, die mit dem PPE-Hochleistungspolymer Noryl GTX von Sabic hergestellt werden. Noryl GTX ist Polyphenylenether (PPE)-Gemisch, das im Vergleich zu herkömmlichen Thermoplasten eine höhere Wärmeleistung, bessere Dimensionsstabilität und geringere Wasseraufnahme aufweist.

Diese Eigenschaften ermöglichen den Einsatz des neuen Kernmaterials in bestimmten Komponenten für die Automobilindustrie, E-Mobilität und Photovoltaik. Darüber hinaus kann die Kombination dieses neuen Wabenkerns mit Deckschichten aus thermoplastischem Verbundwerkstoff das Recycling erleichtern.

PPE-Wabenkern mit hoher Wärmestabilität

Laut Econcore  bieten die neuen Wabenstrukturen eine höhere Wärmestabilität, größere Dimensionsstabilität und geringere Wasseraufnahme als alternative Materialien wie Polyamid 6.6 (PA66). Da die Wabe auch bei Temperaturen von bis zu 180 °C eine hohe Belastbarkeit aufweist, kann sie ein guter Kandidat auch für die Laminierung mit duroplastischen Prepregs sein, bei denen typischerweise hohe Aushärtungstemperaturen angewendet werden. Die Wabe kann auch für Anwendungen eingesetzt werden, bei denen Sandwich-Paneele eine hohe Leistung bei erhöhten Temperaturen erbringen müssen.

Hochleistungspolymer in Wabenform

e) Interne Tests, die bei Sabic durchgeführt wurden, zeigen die thermische Stabilität von Noryl GTX PPE-Compound im Vergleich zu 40 % GF PA66. Grafik: Sabic

Das PPE-Compound von Sabic bietet eine hohe Hitzebeständigkeit bei der Verarbeitung von bis zu 240 °C, mit leitfähigen Typen, die in pulverbeschichteten Automobilkarosserieteilen verwendet werden können. Im Vergleich zu PA66 hat Noryl GTX eine niedrigere Dichte, was das Teilegewicht reduziert. Dieses Material bietet eine hervorragende Schlagzähigkeit und Steifigkeit über einen breiten Temperaturbereich.

Sabic entwickelt derzeit eine neue Sorte mit extremer Kälteschlagzähigkeit für den potenziellen Einsatz in Wabenkernen zum Schutz von Batterien in Elektrofahrzeugen.

„Wir haben uns an Sabic gewandt, um unserer Wabenkerne mit Hochleistungsthermoplasten zu verbessern und neue Anwendungen zu erschließen“, sagte Tomasz Czarnecki, Chief Operations Officer bei Econcore. "Im Ergebnis waren wir beeindruckt von der einfachen Verarbeitung des Noryl GTX PPE-Compounds auf unseren bestehenden Anlagen.“

Extrusion und Thermoformen im kontinuierlichen Prozess

Bei der Herstellung der Econcore Waben wird das thermoplastische Material extrudiert und inline zur Wabenstruktur geformt, ohne dass weitere Arbeitsschritte notwendig sind. Konkret handelt es sich um eine Abfolge von Extrusions- und Thermoformungsschritten, um die extrudierte Folie in eine halb-hexagonale Bahn zu verwandeln, die direkt zu einer thermoplastischen Wabenstruktur gefaltet wird.

Dabei ist ein breites Spektrum an Wabenzellengrößen, Kerndicken und -dichten möglich. Die Technologie erlaubt es auch, die Laminierung der Deckschichten in den Prozess zu integrieren, um effektiv und kontinuierlich Sandwichpaneelen herzustellen.

Vorteile von thermoplastischen Wabenstrukturen

Wabenstrukturen bieten ein hohes Leistungs-Gewichts-Verhältnis und eine effiziente Energieabsorption bei Stößen. Die Steifigkeit von Waben-Sandwichplatten übertrifft die von monolithischen Materialien, einschließlich fester Verbundwerkstoffe. Außerdem sind Sandwich-Strukturen ein effektives Mittel zur Reduzierung der Masse.

b) Berechnungen zur Gewichtsersparnis einer Sandwichplatte mit einem PPE-Wabenkern im Vergleich zu PA-Wabenkern. Grafik: Econcore

Darüber hinaus lassen sich ausschließlich aus thermoplastischen Kunststoffen gefertigte Sandwich-Paneele mit Hilfe von Formpressverfahren effizient zu Fertigteilen mit komplexen Geometrien verarbeiten. Zudem lassen sie sich leichter recyceln als duroplastische Materialien.

PPE-Waben eröffnen neue Möglichkeiten beim Metallersatz

„Unsere Noryl GTX PPE-Compounds in Kombination mit der Wabentechnologie von Econcore eröffnen neue Möglichkeiten für den Metallersatz und die Gewichtsreduzierung in einer Vielzahl wichtiger Segmente wie E-Mobilität und Photovoltaik“, sagt Tjerk Lenstra, Senior Business Manager, Noryl Portfolio, Sabics Geschäftsbereich Specialties. „Wir freuen uns darauf, unsere Zusammenarbeit mit Econcore  fortzusetzen, um neue Kundenlösungen mit unseren Spezialmaterialien zu entwickeln.“

mg