Lan­xess setzt Ver­bund­ma­te­ri­al auch beim Extru­si­ons­blas­for­men ein

Jetzt las­sen sich auch end­los­fa­ser­ver­stärk­te ther­mo­plas­ti­sche Ver­bund­halb­zeu­ge der Mar­ke Tepex in den Pro­duk­ti­ons­pro­zess ein­bin­den. In einer Mach­bar­keits­stu­die konn­ten Exper­ten des Spe­zi­al­che­mie-Kon­zerns zei­gen, dass sich Bau­tei­le aus Poly­amid 6 im Blas­form­ver­fah­ren her­stel­len und dabei gezielt an stark belas­te­ten Stel­len mit Tepex ver­stär­ken las­sen. Die Unter­su­chun­gen erfolg­ten an einer moder­nen seri­en­na­hen Blas­form­an­la­ge im Dor­ma­ge­ner Tech­ni­kum des Geschäfts­be­reichs High Per­for­mance Mate­ri­als (HPM). „Die Bau­tei­le zeich­nen sich durch eine exzel­len­te Ver­bund­haf­tung aus, so dass Tepex sei­ne Stär­ken in punc­to Fes­tig­keit und Stei­fig­keit voll aus­spie­len kann“, erläu­tert Arthur Rieb, Blas­form­spe­zia­list bei HPM.
Das Ver­fah­ren lässt sich nut­zen, um die mecha­ni­sche Leis­tungs­fä­hig­keit blas­ge­form­ter Bau­tei­le lokal deut­lich zu stei­gern – wie etwa in Berei­chen, die durch schlag­ar­ti­ge Belas­tung oder hohen Druck mecha­nisch stark bean­sprucht sind. „Außer­dem bie­tet es sich zur Her­stel­lung blas­ge­form­ter Struk­tur­bau­tei­le an – bei­spiels­wei­se für Hohl­pro­fi­le zur Karos­se­rie­ver­stär­kung. Dabei kann der groß­flä­chi­ge Ein­satz von Tepex einen beträcht­li­chen Bei­trag zur Gewichts- und Mate­ria­ler­spar­nis leis­ten, da die Grund­wand­di­cke des Bau­teils redu­ziert wer­den kann“, erklärt Rieb. Als rein ther­mo­plas­ti­sche Sys­te­me sind die Hohl­kör­per gut zu rezy­klie­ren und erleich­tern dadurch den Auf­bau geschlos­se­ner Stoffkreisläufe.
Zur Her­stel­lung ent­spre­chen­der Hohl­kör­per wird zunächst ein schlauch­för­mi­ger Vor­form­ling extru­diert. Par­al­lel wird im Blas­form­werk­zeug ein auf­ge­heiz­ter und plasti­fi­zier­ter Tepex-Zuschnitt posi­tio­niert. Anschlie­ßend wird der Vor­form­ling im Werk­zeug auf­ge­bla­sen. Er ver­formt dadurch auch den Tepex-Zuschnitt. Es ent­steht ein Bau­teil mit defi­nier­ter Form und loka­ler Tepex-Ver­stär­kung. Rieb: „Die Umfor­mung von Tepex ist in den Blas­form­pro­zess inte­griert. Daher resul­tiert ein ein­stu­fi­ger Gesamt­pro­zess mit kur­zen, wirt­schaft­li­chen Zyklus­zei­ten, wie sie für das Blas­for­men cha­rak­te­ris­tisch sind.“
Bis­her muss­te zur Her­stel­lung sol­cher Bau­tei­le nach­träg­lich ein zwei- oder drei­di­men­sio­na­ler Tepex-Zuschnitt auf den blas­ge­form­ten Hohl­kör­per geschweißt wer­den. Im ers­ten Fall ergibt sich ein zwei­stu­fi­ger, im zwei­ten Fall, wegen der vor­an­ge­hen­den Tepex-Ver­for­mung, ein drei­stu­fi­ger Gesamt­pro­zess. „Unser Ver­fah­ren bedeu­tet daher eine mar­kan­te Ver­ein­fa­chung“, so Til­mann Son­tag, Leicht­bau­ex­per­te in der Tepex Auto­mo­ti­ve Group von HPM. „Hin­zu kommt, dass das Hand­ling des auf­ge­schmol­ze­nen Tepex durch sei­ne Gewe­be­ver­stär­kung deut­lich ein­fa­cher ist als das von Tapes, die uni­di­rek­tio­nal mit End­los­fa­sern ver­stärkt sind. Die Fol­ge ist ein sta­bi­ler und siche­rer Fertigungsprozess.“
Die End­los­fa­sern im Tepex sind mit Kunst­stoff voll­stän­dig vor­i­m­prä­gniert. Der Druck beim Blas­for­men reicht daher aus, um den Werk­stoff zu kon­so­li­die­ren, so dass kei­ne Luft­ein­schlüs­se auf­tre­ten. „Es ent­steht ein stoff­schlüs­si­ger Ver­bund mit guter Haf­tung zwi­schen Blas­form­ma­te­ri­al und Tepex. Bereits gerin­ge Blas­form­drü­cke genü­gen, um Tepex auch zu kri­ti­schen 3D-Geo­me­trien wie Halb­ku­geln mit engen Radi­en zu ver­for­men“, sagt Sontag.
HPM hat für das Blas­for­men ein brei­tes Pro­dukt­port­fo­lio an hoch­vis­ko­sen Com­pounds auf Basis von Poly­amid 6 und 66 mit und ohne Glas­fa­ser­ver­stär­kung auf­ge­baut. Die­se Werk­stof­fe kön­nen auch für die neue Ver­fah­rens-Mate­ri­al-Kom­bi­na­ti­on genutzt wer­den. Zum Sor­ti­ment gehö­ren zum Bei­spiel sehr wei­che, schlag­zä­he Pro­dukt­va­ri­an­ten wie etwa die unver­stärk­ten Poly­amid 6‑Compounds Durethan BC700HTS DUSXBL oder Durethan BC550Z DUSXBL. Sol­che Mate­ria­li­en eig­nen sich zum Bei­spiel gut für Tepex-ver­stärk­te Tanks oder ande­re Hohl­kör­per, bei denen es in der Anwen­dung auch auf eine hohe Schlag­zä­hig­keit und Fle­xi­bi­li­tät ankommt. Dage­gen sind die glas­fa­ser­ver­stärk­ten Pro­dukt­ty­pen eher das Mate­ri­al der Wahl für Hohl­pro­fi­le des struk­tu­rel­len Leichtbaus.
Auch bei Tepex steht eine brei­te Palet­te an Pro­dukt­ty­pen für das Ver­fah­ren zur Ver­fü­gung – so etwa Mate­ri­al­va­ri­an­ten, die mit End­los­fa­ser­ge­we­ben oder ‑gele­gen aus Glas‑, Ara­mid- oder Car­bon­fa­sern ver­stärkt sind. Die Matrix der Ver­bund­halb­zeu­ge kann eben­falls vari­ie­ren. Neben Poly­amid 6 oder 66 kann sie zum Bei­spiel auch aus Polyole­fi­nen – wie Poly­pro­py­len oder Poly­ethy­len – bestehen.
Unter der Mar­ke HiAnt hat der Geschäfts­be­reich sein Know-how in der Material‑, Anwendungs‑, Ver­fah­rens- und Tech­no­lo­gie­ent­wick­lung gebün­delt, um Kun­den auf allen Stu­fen der Bau­teil­ent­wick­lung zu unter­stüt­zen. Der Ser­vice reicht von der Kon­zept­pha­se und Mate­rial­op­ti­mie­rung über die Berech­nung von Bau­teil­ei­gen­schaf­ten mit Simu­la­ti­ons­tools bis hin zur Ver­ar­bei­tung, Bau­teil­prü­fung und zum Serienstart.
LANXESS ist ein füh­ren­der Spe­zi­al­che­mie-Kon­zern, der 2019 einen Umsatz von 6,8 Mil­li­ar­den Euro erziel­te und aktu­ell rund 14.300 Mit­ar­bei­ter in 33 Län­dern beschäf­tigt. Das Kern­ge­schäft von LANXESS bil­den Ent­wick­lung, Her­stel­lung und Ver­trieb von che­mi­schen Zwi­schen­pro­duk­ten, Addi­ti­ven, Spe­zi­al­che­mi­ka­li­en und Kunst­stof­fen. LANXESS ist Mit­glied in den füh­ren­den Nach­hal­tig­keits­in­di­zes Dow Jones Sus­taina­bi­li­ty Index (DJSI World und Euro­pe) und FTSE4Good.
Die­se Mit­tei­lung ent­hält zukunfts­ge­rich­te­te Aus­sa­gen ein­schließ­lich Annah­men, Erwar­tun­gen und Mei­nun­gen der Gesell­schaft sowie der Wie­der­ga­be von Annah­men und Mei­nun­gen Drit­ter. Ver­schie­de­ne bekann­te und unbe­kann­te Risi­ken, Unsi­cher­hei­ten und ande­re Fak­to­ren kön­nen dazu füh­ren, dass die Ergeb­nis­se, die finan­zi­el­le Lage oder die wirt­schaft­li­che Ent­wick­lung von LANXESS AG erheb­lich von den hier aus­drück­lich oder indi­rekt dar­ge­stell­ten Erwar­tun­gen abweicht. Die LANXESS AG über­nimmt kei­ne Gewähr dafür, dass die Annah­men, die die­sen zukunfts­ge­rich­te­ten Aus­sa­gen zugrun­de lie­gen, zutref­fend sind und über­nimmt kei­ner­lei Ver­ant­wor­tung für die zukünf­ti­ge Rich­tig­keit der in die­ser Erklä­rung getrof­fe­nen Aus­sa­gen oder den tat­säch­li­chen Ein­tritt der hier dar­ge­stell­ten zukünf­ti­gen Ent­wick­lun­gen. Die LANXESS AG über­nimmt kei­ne Gewähr (weder direkt noch indi­rekt) für die hier genann­ten Infor­ma­tio­nen, Schät­zun­gen, Zie­ler­war­tun­gen und Mei­nun­gen, und auf die­se darf nicht ver­traut wer­den. Die LANXESS AG über­nimmt kei­ne Ver­ant­wor­tung für etwai­ge Feh­ler, feh­len­de oder unrich­ti­ge Aus­sa­gen in die­ser Mit­tei­lung. Dem­entspre­chend über­nimmt auch kein Ver­tre­ter der LANXESS AG oder eines Kon­zern­un­ter­neh­mens oder eines ihrer jewei­li­gen Orga­ne irgend­ei­ne Ver­ant­wor­tung, die aus der Ver­wen­dung die­ses Doku­ments direkt oder indi­rekt fol­gen könnte.