Neue Composites von Lanxess

Annina Schopen,

Rezyklierbare Alternative zu SMC

Lanxess bietet mit Tepex faserverstärkte thermoplastische Verbundwerkstoffe für leichte und mechanisch hochbelastbareStrukturbauteile. Mit Tepex flowcore bietet der Spezialchemie-Konzern eine Composite-Reihe für verschiedene Verfahrensvarianten des Fließpressens an. Diese Produktfamilie wurde ausgebaut und optimiert.

Für die Verrippung des Demonstrators wurde kein zusätzliches Anspritzmaterial verwendet. Er besteht komplett aus fließgepresstem Tepex flowcore. © Lanxess

Die neuen Composites sind als Alternative zu duroplastischen Sheet Molding Compounds (SMC) ausgelegt. Bei ähnlich guter mechanischer Performance verhalten sie sich deutlich duktiler und sind als thermoplastische Systeme im Gegensatz zu SMC gut zu rezyklieren. Sie lassen sich leicht verarbeiten, weil sie nur thermisch um- und ausgeformt werden. „Wir zielen mit Tepex flowcore vor allem aufgroße Unterbodenverkleidungen und Laderaummulden für Automobile, aber auch auf Bauteile wie großflächige Verkleidungen und Batteriedeckel“, erklärt Sabrina Anders, Projektleiterin für Tepex flowcore beim Lanxess-Geschäftsbereich High Performance Materials. Tepex flowcore hat sich bereits in der Serienfertigung bewährt – wie beispielsweise bei einem Stoßfängerträger für eine Mittelklasse-Limousine eines japanischen Automobilherstellers.

Die neuen, plattenförmigen Verbundwerkstoffe werden mit einer Matrix auf Basis von Polypropylen, Polyamid 6, Polyamid 12, thermoplastischem Polyurethan oder flammgeschütztem Polycarbonat angeboten. Die Matrix ist im Gegensatz zu Tepex dynalite nicht mit Endlos-, sondern mit Langfasern verstärkt. Sie sind bis zu 50 Millimeter lang und als Schnittfasern mit konstanter Länge in der Matrix verteilt. Angeboten wird Tepex flowcore entweder mit Glas- oder Carbonfaserverstärkung.

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Quasi-isotrope mechanische Eigenschaften

Bauteile aus den neuen Leichtbau-Werkstoffen können unter geeigneten Verarbeitungsbedingungen annähernd so biegesteif wie ihre Pendants aus Tepex dynalite sein und weisen deutlich höhere Festigkeiten auf als die meisten kurzfaserverstärkten Spritzgussmaterialien. Je nach Verarbeitung und Bauteildesign lassen sich die Fasern in eine Vorzugsrichtung oder vollständig zufällig orientieren. „Die Bauteile können so ausgelegt werden, dass sie quasi-isotrope, also in alle Richtungen fast gleiche mechanische Eigenschaften aufweisen“, erläutert Anders.

Verarbeitungsoptionen

Die neuen Composites seien sehr vielseitig zu verarbeiten, so das Unternehmen. So lassen sie sich auf Standardwerkzeugen für langfaser- oder glasmattenverstärkte Thermoplaste (LFT bzw. GMT) fließpressen. Auch auf bestehenden SMC-Anlagen und -Werkzeugen können sie eingesetzt werden. „Sie sind so fließfähig, dass filigrane Bauteilbereiche – wie etwa Rippenstrukturen – präzise abgebildet und dünne Wanddicken umgesetzt werden können“, so Anders.

Tepex flowcore und Tepex dynalite können im Fließpressverfahren auch gemeinsam zum Einsatz kommen und zeigen dabei wegen der identischen Polymermatrix eine exzellente Haftung zueinander. „Dies eröffnet die Chance, besonders belastete Bauteilbereiche mit Tepex dynalite gezielt zu verstärken und gleichzeitig mit Tepex flowcore Funktionen wie Führungen und Aufnahmen kostensenkend zu integrieren. Vorteil ist dabei auch, dass der Verarbeiter alle diese Composite-Halbzeuge aus einer Hand bekommt und nicht Materialien verschiedener Hersteller kombinieren muss“, erklärt Anders.

Außerdem eignen sich die neuen Verbundwerkstoffe – ebenso wie Tepex dynalite – gut für das Hybrid Molding-Verfahren. Dabei werden sie in einem Prozessschritt im Spritzgießwerkzeug umgeformt und per Spritzguss mit Funktionen versehen. Noch einen Schritt weiter ging dabei die Produktion des Stoßfängerträgers für die japanische Limousine. Das Strukturbauteil besteht aus Tepex flowcore und Tepex dynalite, die mit einem Polyamid 6-Compound der Marke Durethan umspritzt und funktionalisiert sind.

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