Neue Maschinen, Werkstoffe und Verfahren

Krauss Maffei: Wirtschaftlicher und serientauglichen Leichtbau

Ausgefeilte Maschinen- und Werkzeugtechnik, großserientaugliche Verfahren und zukunftsweisender Leichtbau: Auf der Composites Europe vom im September in Stuttgart präsentiert Krauss Maffei, München, intelligente Lösungen für die Herstellung faserverstärkter Kunststoffbauteile (FVK). Dank der übergreifenden Kompetenzen in den Bereichen Spritzgieß- und Reaktionstechnik bietet Krauss Maffei als einer der wenigen Anbieter am Markt Technologien und Systeme für die Verarbeitung duroplastischer und thermoplastischer Matrixsysteme aus einer Hand.

Innovationstreiber Automatisierung

„Der Markt für Composites entwickelt sich weiterhin sehr dynamisch. Wichtige Innovationstreiber sind automatisierte Prozesse, die eine großserientaugliche Fertigung erlauben. Vor diesem Hintergrund optimieren wir unsere Anlagen und Verfahren kontinuierlich und erweitern unser Portfolio“, so Erich Fries, Leiter der Business Unit Composites/Oberflächen bei Krauss Maffei. Jüngstes Beispiel ist die neue iPul-Pultrusionsanlage, die erste Komplettanlage für das kontinuierliche Strangziehen gerader und gekrümmter Profile. Mit bis zu zweimal schnelleren Produktionsgeschwindigkeiten als übliche Wannen- oder Durchziehverfahren eröffnet sie ganz neue Märkte für die Pultrusion. Erfolgreiche Live-Premiere feierte die neue iPul-Anlage auf dem Krauss Maffei Competence Day Ende Juni.

Fünf verschiedene RTM-Verfahren

Kurze Zykluszeiten, hohe Reproduzierbarkeit sowie ein hoher Automatisierungsgrad zeichnen die fünf verschiedenen RTM-Verfahren (Resin Transfer Molding) von KraussMaffei aus. Im HD-RTM-Verfahren (Hochdruck RTM) lassen sich sehr leichte Strukturbauteile herstellen, die auch Anforderungen standhalten, wie sie für Lastfälle beim PKW-Crash auftreten. Beim C-RTM-Verfahren (Compression RTM) erfolgt der Harzeintrag – meist Epoxidharz oder Polyurethan (PUR) – bereits im spaltoffenen Werkzeug. In beiden Verfahren sind Fasergehalte von deutlich über 50 % möglich. Das Surface-RTM liefert zusätzlich werkzeugfallend eine mit PUR überflutete lackierfähige Oberfläche. Im Vergleich zu den genannten Verfahren zeichnet sich das Wetmolding, auch Nasspressen genannt, durch eine vereinfachte Prozesskette aus – der Preformprozess entfällt vollständig – und bietet damit eine wirtschaftliche Alternative zur Herstellung neuer Leichtbauelemente speziell im Fahrzeugbau. Mit dem T-RTM-Verfahren geht Krauss Maffei noch einen Schritt weiter: erstmalig lassen sich thermoplastische Matrixsysteme (Caprolactam) verarbeiten. Vorteil: Die Bauteile im Produktlebenszyklus sind hinterher recyclingfähig und können – anders als bei den gebräuchlichen Duroplasten – auch in nachgelagerten Prozessschritten umgeformt oder geschweißt werden.

Thermoplastischer Leichtbau im Kommen

Fit für die Serienproduktion ist das weiterentwickelte FiberForm-Verfahren. (Foto: Krauss Maffei)

Fit für die Serienproduktion ist das weiterentwickelte FiberForm-Verfahren. (Foto: Krauss Maffei)

Ebenfalls um die Verarbeitung thermoplastischer Matrixsysteme geht es beim FiberForm-Verfahren. FiberForm bezeichnet das Thermoformen und Hinterspritzen von Organoblechen, also plattenförmigen Halbzeugen mit Endlosfasern aus Glas, Carbon oder Aramid, die in eine thermoplastische Matrix, etwa aus Polyamid (PA) oder Polypropylen (PP) eingebettet sind. Im Prozess werden diese Halbzeuge zunächst aufgeheizt, im Spritzgießwerkzeug umgeformt und anschließend mit Polymer mit oder ohne Faserverstärkung hinterspritzt.

„Seit der Markteinführung auf der K 2010 haben wir die FiberForm-Technologie konsequent weiterentwickelt und bieten unseren Kunden heute eine serientaugliche Lösung“, erklärt Stefan Fenske, Technologiemanager FiberForm bei Krauss Maffei. Neu bei der FiberForm-Anlage ist zum Beispiel das Automatisierungskonzept. Das Aufheizen des Organoblechs und die Entnahme des fertigen Bauteils erfolgen parallel, die einzelnen Prozessschritte werden also zeitlich voneinander entkoppelt. Zudem wurde die für das Aufheizen nötige Infrarot-Heizstation direkt über der Werkzeug-Trennebene angebracht und dadurch die Transferzeit des Organoblechs in das Spritzgießwerkzeug reduziert. Insgesamt bietet die FiberForm-Anlage ihren Anwendern sehr robuste Prozesse, eine hohe Verfügbarkeit und die Effizienz, die man bei hochvolumigen Serienprojekten benötigt.

www.kraussmaffei.com

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