Neue Maschinen, Werkstoffe und Verfahren

Gummiwerk Kraiburg: Direktintegration von Gummi in FVK und Metall

Die unvernetzten Kautschukfolien Kraibon eignen sich u. a. als „Kleber“ zwischen Metall- und Carbon-Teilen, wie hier bei einer B-Säule, einem Projekt mit der Firma Topia Co., Ltd. (Fotos: Gummiwerk Kraiburg)

Die unvernetzten Kautschukfolien Kraibon eignen sich u. a. als „Kleber“ zwischen Metall- und Carbon-Teilen, wie hier bei einer B-Säule, einem Projekt mit der Firma Topia Co., Ltd. (Fotos: Gummiwerk Kraiburg)

Faserverbundkunststoffe (FVK) sind aus Motorsport und Luftfahrt nicht mehr wegzudenken, werden aber auch immer mehr für größere Serien, wie z.B. im Massentransport- oder im Automobilbereich, verwendet. Neben den Kosten sind aber auch verschiedene Hürden zu nehmen, die in der Natur des Materials selbst liegen, z. B. sein akustisches Verhalten, die Splitteranfälligkeit oder das Impactverhalten.

Um diese Nachteile zu vermindern, hat das Gummiwerk Kraiburg, Waldkraiburg, für die Leichtbau-Branche den Werkstoff Kraibon entwickelt. Dabei handelt es sich um unvernetzte Kautschukfolien, welche sich in einem Produktionsschritt in den bestehenden Herstellungsprozess integrieren lassen: Kraibon lässt sich wie Prepreg (mit Harz vorimprägniertes Gewebe) verarbeiten und geht im gemeinsamen Härteprozess eine Verbindung zu FVK (CFK, GFK, SMC, etc.) aber auch zu Metallen ein.

Akustik – federleichte Dämpfung für Composites

Eine wesentliche Eigenschaft von FVK ist die relativ hohe Bauteilsteifigkeit im Vergleich zum Gewicht, was jedoch zu einem geringen Dämpfungsverhalten und schlechteren akustischen Eigenschaften im Vergleich zu herkömmlichen Materialien führt. Kraibon verbessert die akustischen Eigenschaften von FVK-Bauteilen: durch die direkte Integration in den Lagenaufbau kann mit wenig Zusatzgewicht eine Körperschalldämpfung um bis zu 20 dB erreicht werden. Auch die Gewichtseinsparung von ca. 2,5 kg/m² birgt ein hohes Potenzial für die Hersteller von z. B. Innenverkleidungsteilen und Bodenplatten.

Hybride Composites – CFK-Kraibon-Metall

Kraibon eröffnet zudem neue Möglichkeiten bei hybriden Materialkombinationen, d. h. Metalle zu Carbon. Es fungiert hier als „Kleber“ zwischen den beiden Werkstoffen. Während herkömmlicher
Klebstoff beim Aufheizen des Bauteils die unterschiedliche Ausdehnung von Metall und Carbon nicht egalisiert, gleicht Kraibon diese aus und behält zu beiden Seiten eine gute Haftung. Ein weiterer Vorteil ist die isolierende Eigenschaft zwischen den beiden Materialien um Korrosion vorzubeugen.

Einschlag- und Splitterschutz für Composites

Ein weiteres wichtiges Einsatzgebiet für Kraibon ist der Einschlagschutz (Impact) für Bauteile. Bei FVK nehmen durch eine Kunststoffmatrix fixierte und geschützte Fasern die einwirkenden Kräfte auf. In Faserrichtung funktioniert dies sehr gut, quer dazu versagt der Aufbau jedoch relativ schnell. Durch die Integration von Kraibon können ca. 100 bis 300 % höhere Impactenergien schadlos überstanden werden. So können entweder höhere Schadenstoleranzen und somit eine höhere Lebensdauer erzielt oder das Bauteil bei gleicher Performance leichter und günstiger produziert werden.

Ein Nachteil bei FVK – insbesondere beim Insassenschutz bedenklich – ist ihr ungünstiges Splitterverhalten: Im Falle einer Kollision brechen gewöhnliche CFK-Bauteile und bersten zu vielen kleinen Splittern. Durch die Integration von Kraibon lässt sich die Sicherheit des Bauteils verbessern. Die Elastomerschicht ist flexibel, hält durch die gute Haftung das Bauteil besser zusammen und vermindert somit die Splitterentwicklung.

Das Gummiwerk Kraiburg präsentiert sich u. a. mit Kraibon im März auf der JEC World in Paris am Gemeinschaftsstand von Bayern Innovativ.

www.kraiburg-rubber-compounds.de

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