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Kunststoffe innen und außen - Neue Leichtbaumöglichkeiten im Automobil

CFRTP-CompositesLeichtbau bei optisch anspruchsvollen Anwendungen

Folien und Platten aus endlosfaser-verstärktem thermoplastischem Verbundwerkstoff

Covestro beginnt mit der Großserienfertigung eines Endlosfaser-verstärkten thermoplastischen Verbundwerkstoffs. Dazu wurde die Produktionskapazität deutlich erweitert und das fränkische Markt Bibart zu einem Standort für Hightech-Werkstoffe ausgebaut.

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Kunststoffe innen und außenNeue Leichtbaumöglichkeiten im Automobil

Polypropylen (PP) basierte Produktneuentwicklung einschließlich der Typen Fibremod Carbon Fibre Polypropylene (CFPP) und Daploy High Melt Strength (HMS) sollen im Rahmen der VDI Konferenz für Plastics in Automotive Engineering (PIAE) präsentiert werden.

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Class-A Kotflügel von Magna Exteriors

Die faserverstärkten PP Materialien der Fibremod-Reihe wurden entwickelt um integrierte und leistungsstarke Leichtbaulösungen anbieten zu können. Das vor kurzem lancierten Fibremod CFPP sei ein geeigneter Ersatz für viele herkömmliche technische Kunststoffe, die in der Automobilindustrie eingesetzt werden. Es sei leicht, weise extreme Steifheit auf und biete gute Verarbeitbarkeit. Im Gegensatz zu Polyamiden (PA) ist CFPP nicht hygroskopisch – es absorbiert keine Feuchtigkeit. Im Vergleich zu anderen Kunststoffen, helfen CFPP Produkte „Quietsch- und Rassel"-Geräusche zu minimieren.

Die Variante CB061SY wird von einem nordamerikanischen Fahrzeughersteller (OEM) für die A-Säulenmontageträger in einem der meistverkauften Nutzfahrzeuge verwendet. Obwohl nur zu 6 Prozent mit Kohlenstofffaser gefüllt, biete es eine Steifheit von etwa 4000 MPa und eine Dichte von 0,93 g/cm³. Mit diesem Werkstoff erziele der Hersteller eine deutliche Gewichtsersparnis, ohne Kompromisse bei den Leistungsanforderungen einzugehen.

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Eine weitere Fibremod Carbon-Anwendung von Magna wurde mit der Auszeichnung Materials Innovation ausgezeichnet. Ein Leichtbaukotflügel mit hoher Oberflächengüte wurde damit möglich. Nachdem ein vorhandenes Werkzeug modifiziert wurde, wählte Magna Exteriors ein Carbon-Material mit 10 Prozent kohlenstofffaserverstärktem PP aus, um das sonst aus Metall gepresste Bauteil zu ersetzen. So könne der Hersteller die für Crash- und Fußgängersicherheit erforderliche Leistung und die Optik eines lackierten Class-A Teils erzielen. Aufgrund des Einsatzes von rezykliertem Fibremod mit kohlenstofffaserverstärktem PP sei eine Gewichtseinsparung zwischen 30 und 40 Prozent im Vergleich zum herkömmlichen Aluminiumbauteil erzielt worden. Diese Materialwahl ermöglicht zusätzlich ein geringes Spaltmaß aufgrund der sehr niedrigen CLTE-Werte im Vergleich zu anderen technischen Kunststoffen. Das macht die Außenanwendung nachhaltiger, rezyklierbarer und vor allem leichter.

Leichte Luftkanäle
Der Werkstoff Daploy bietet laut Hersteller Verarbeitungsvorteile wie hohe Schmelzfestigkeit, Schäumbarkeit und Dehnbarkeit. Dank der von Daploy HMS PP ermöglichten Leichtschaumlösungen seien Fahrzeuge umweltfreundlicher zu machen. Zum Beispiel wird mit der Verwendung im Extrusionsblasformen in Kombination mit Schäumen ein In-Prozess-Recycling ermöglicht.

Ein japanischer Kunststoffhersteller und -verarbeiter hat den Typ WB140HMS im geschäumten Extrusionsblasformverfahren zur Herstellung von Luftkanälen für automobile Anwendungen eingesetzt. Er erziele damit bis zu 80 Prozent Gewichtseinsparung. Im Vergleich zu herkömmlichen Kanälen aus Urethanschaum weise der geschäumte, blasgeformte Luftkanal verbesserte Isolierung und geringere Taukondensation auf. Dies verbessere die Effizienz der Klimaanlage.

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