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ARRK und Mitsui Chemicals entwickeln UD-Tapes auf basis von Kohlenstofffasern und Polypropylen-Matrix - gute Beständigkeit gegen Wasseraufnahme und Hydrolyse

UD-Tapes ohne Polyamid

Durch den anhaltenden Trend zum Leichtbau tritt die Automobilindustrie im Bereich der faserverstärkten Kunststoffe zunehmend als treibende Innovationskraft hinter Neuentwicklungen und alternativen Lösungsansätzen auf. Die Bedarfe der einzelnen OEMs sind hierbei so vielfältig wie die Verbundwerkstoffe selbst, sodass der versierte Umgang mit den Materialien eine der Schlüsselqualifikationen auf dem Weg zur Serienreife darstellt. Die Verbindung eines produktindividuellen und integrationsorientierten Engineerings mit dem Bau durchdachter Werkzeuge und einer flexiblen Kleinserienproduktion führen zu hohem Mehrwert beim Einsatz von Faserverbundwerkstoffen. Aber auch in anderen Maschinenbaubereichen, wie beispielsweise im Gerätebau oder in der Luftfahrt können neuartige Composite-Materialien auf Thermoplastbasis alternative Lösungsansätze bieten. 

Verknüpfung von Composites, Engineering, Tooling und LVP

Der Einsatz einer thermoplastischen Matrix für Composite-Lösungen wird in vielen Märkten immer beliebter. Materialentwicklungen im Bereich thermoplastischer Composites, speziell mit Kohlenstoffasern (CFRTP), zielen daher auf eine polare Matrix wie z.B. Polyamide ab, während unpolare CFRTP auf Polyolefinbasis (z.B. Polypropylene) weniger verbreitet sind. Dabei bieten CFRTP auf PP-Basis jedoch ein enormes Potenzial, zur Herstellung eines wirtschaftlichen, leistungsstarken Leichtbau-Verbundwerkstoffs beizutragen, da die Kombination aus Kohlenstofffasern und Polypropylen (CF-PP) geringere Dichten und höhere Steifigkeit bei gleichzeitig hoher Gewichtsreduktion, einfacherer Verarbeitbarkeit für weitere Verarbeitungsschritte sowie hervorragende Beständigkeit gegen Wasseraufnahme und Hydrolyse bieten.

Solche neuen Entwicklungen können sich allerdings nur schwer gegen etablierte Materialien durchsetzen, da ein neuer Verbundwerkstoff mit hervorragenden Materialtestergebnissen noch keine sichere Prozesskette gewährleistet – gleich welchen Grad an Innovation er erreicht. Mitsui Chemicals und ARRK konzentrieren sich in ihrer Zusammenarbeit daher auf die Praxistauglichkeit neuartiger Composites. Neben der Erfahrung im Bereich langfaserverstärkter Thermoplaste auf Basis von Glasfasern, produziert und entwickelt Mitsui Chemicals als Materialexperte unidirektional verstärkte thermoplastische Tapes auf Basis von CF-PP mit speziell entwickelter Faserhaftung und modifizierter PP-Matrix (TAFNEX™ CF-PP UD) und liefert so das Halbzeug für die Entwicklung innovativer Bauteile.

Durch die Unterstützung der ARRK Gruppe können aus einer Hand sowohl Design und Analyse als auch Prototyping, Werkzeugbau und sogar die Kleinserienfertigung geliefert werden. Der Firmenverbund ist spezialisiert auf sämtliche Leistungen rund um die Produktentwicklung. Die Synergien aus der Zusammenarbeit beider Unternehmen bieten vielfältige Möglichkeiten, im Mobilitätsbereich Komplettlösungen für den gesamten Produktentwicklungsprozess zu verwirklichen.

Innovative Materialien können zwar Chancen auf eine Verbesserung der Produkteigenschaften bieten, sie müssen sich aber auch in den übrigen Stationen der Prozesskette bewähren und sich in alle Produktionsschritte problemlos einfügen. Nur weil der Verbundstoff singulär mit etlichen Bonuseigenschaften aufwarten kann, bedeutet es noch nicht, dass die mechanische Beschaffenheit, die Stabilität und die Verarbeitungsmerkmale für die Werkzeugherstellung und Bauteilfertigung genügen.

Somit stellt die Verwendung neu entwickelter Composites für viele Automobilhersteller ein Problem dar, da die firmeninterne Infrastruktur ein detailliertes Engineering über die gesamte Prozesskette nicht immer zulässt. Bei den Kooperationsprojekten der ARRK Gruppe und Mitsui Chemicals beginnt das Engineering bereits in der Entwicklungsphase; ein tiefes Verständnis der Prozesskette sichert hierbei den Erfolg bei der Bewältigung neuer Aufgaben.

Auf der Fachmesse Composites Europe können sich interessierte Besucher über den Prozess von der Materialentwicklung bis zur Kleinserienproduktion informieren und detaillierte Informationen zum Einsatz neuer Materialien wie UD-Tapes auf Basis von CF-PP für anspruchsvolle Bauteile mit hoher Funktionsintegration erhalten.

https://tafnex.eu/service-solution

Medium

K - ZEITUNG

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Veröffentlichung

Ausgabe 17/2019

06.09.2019

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