Jüngste Ergebnisse mit der diversifizierten zentralen Technologieplattform der einstufigen Direktverarbeitung wurden zur thermo Pre®-Fachtagung in Chemnitz präsentiert. Mit dabei: Die effiLOAD-Technologie zur kontinuierlichen Herstellung endkonturnaher, lastpfadgerechter und verschnittreduzierter Preformen für Hochleistungsbauteile.
Eine neue Technologieplattform der einstufigen Direktverarbeitung für das Herstellen endlosfaserverstärkter, thermoplastischer Halbzeuge entwickelten die Projektpartner des Wachstumskerns thermoPre®. Im Folgeprojekt thermoPre® plus wurde diese Großserientechnologie um die Verarbeitung von Hochleistungs-und Hochtemperaturpolymeren erweitert. In der neuen Anlage können nun endlosfaserverstärkte Tapes bis 600 mm Breite mit unterschiedlichen Verstärkungsfasern und den Matrices PA6, PA6.6, PPS und PET hergestellt werden.
An einer Erweiterung des Polymerportfolios arbeiten alle beteiligten Partner bereits. Sie sehen mögliche Anwendungen für die neuen Hochtemperaturhalbzeuge in sämtlichen Industriebereichen, vor allem im Transportwesen, im Automobilbau und in der Luftfahrt.
Neue Ziele, neue Ansätze
Die mechanischen, wirtschaftlichen und ökologischen Anforderungen an moderne Leichtbaustrukturen sind häufig disparat und erfordern die gezielte Kombination von neuartigen Materialien, intelligenten Bauweisen und effizienten Fertigungstechnologien. Das berücksichtigt die neu entwickelte effiLOAD-Technologie zur kontinuierlichen Herstellung endkonturnaher, lastpfadgerechter und verschnittreduzierter Preformen für Hochleistungsbauteile.
Dabei werden vollkonsolidierte, endlosfaserverstärkte thermoplastische UD-Tapes in definierter Breite endkonturnah und belastungsgerecht in Lagen übereinander auf einem sich fortlaufend bewegenden Trägermaterial abgelegt und thermisch fixiert. Zusätzlich erfolgt kontinuierlich die lastpfadgerechte Verlegung von Endlos-Verstärkungsfasern als Hybrid-Rovings.
Je nach Anzahl der Multi-Tape-Legeköpfe können auch größere Bauteile in einem Arbeitsgang hergestellt werden. Die Preformen werden aus der Trägerbahn herausgeschnitten und über ein Handling-System zu bauteilgerechten Preformstacks aus effiLOAD-Zuschnitten gestapelt.
Passgenau für mehr Leichtbau
Die neue Technologie zeichnet sich durch deutlich verbesserte Ressourceneffizienz und Energieeinsparung insbesondere für kostenintensive Carbonfaseranwendungen aus. Bauteilabhängig kann damit der Verschnitt und somit der Einsatz von Carbonfasern bei gleicher Performance um bis 70 % reduziert werden.
Die in der Herstellung energieintensiven Carbonfasern kommen ausschließlich partiell entlang der Lastpfade zum Einsatz, ein wichtiger Beitrag zum Umbau auf CO2-arme und langfristig klimaneutrale Produktionstechnologien. Zudem erschließen die deutlich erhöhte Wirtschaftlichkeit, Ressourceneffizienz und Produktivität neue Einsatzfelder für endlosfaserverstärkte thermoplastische Faserverbundmaterialien. Damit trägt effiLOAD intelligente und klimafreundliche Leichtbaulösungen in die breite industrielle Anwendung.
Wie schon der regionale Wachstumskern thermoPre® wurde auch sein Folgeprojekt thermoPre ® plus gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), Innovationsinitiative Neue Länder „Unternehmen Region“. 24 Unternehmen, drei Forschungseinrichtungen und drei assoziierte Partner entwickelten dabei in sieben Verbundprojekten u. a. neue Module und Anlagen sowie die effiLOAD-Technologie.
Mit der effiLOADTechnologie wurde ein völlig neues Verfahren entwickelt, das innerhalb des gesamten Wachstumskerns eine zentrale Stellung einnimmt und mit dem Patent Nr. EP3 257 663 B1 geschützt ist.
Kontakt:
TU Chemnitz
Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Nendel
Stv. Leiter Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung | Ansprechpartner Bündnis Wachstumskern thermoPre plus
+49 371 531-325 45
www.thermopre.de
thermoPre ENGINEERING GmbH, Chemnitz
Sebastian Iwan, Geschäftsführer
+49 176 20 74 23 28
sebastian.iwan@thermopre-gmbh.de
www.thermopre-gmbh.de
