Faserverbundtechnik Das günstige Composite für Crash-Bauteile

Faserverbundtechnik

Das günstige Composite für Crash-Bauteile

Das im PulPress-Verfahren hergestellte Verbundbauteil besteht aus einem Strukturschaumkern, umflochten mit Fasern. Es ist um 75 % leichter als die herkömmliche Stahlstruktur. Bild: Evonik
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Das neue PulPress-Verfahren von Evonik ermöglicht die Serienfertigung komplexer Formbauteile zum angemessenen Preis – und damit den Technologietransfer von High-End-Segmenten in die Massenproduktion.
Um Fahrzeuggewicht und CO2-Ausstoß zu reduzieren, setzt die Automobilindustrie zunehmend auf Verbundwerkstoffe. Bislang kommen diese jedoch vor allem im Premiumbereich zum Einsatz, weil etablierte Methoden teuer und komplex sind. Anders beim neu entwickelten PulPress-Verfahren von Evonik: Durch seine vergleichsweise niedrigeren Fertigungskosten ermöglicht es den Technologietransfer aus den High-End-Segmenten in die automobile Großserie. Erste Komponenten sind bereits auf dem Weg in die Serienproduktion.
Anteile von Pressen und Strangziehen im Faserverbundprozess
Das neue Verfahren kombiniert bewährte Fertigungstechniken: das Pressen und das Strangziehen wie etwa die altbekannte Pultrusion. Im Zusammenspiel gelingt die automatisierte, kontinuierliche Herstellung von Verbundbauteilen – inline in einem verketteten Prozessablauf.
Wichtigster Rohstoff ist laut Evonik der vom eigenen Unternehmen produzierte Hochleistungsstrukturschaum Rohacell, der sich bereits als leichtes und zugleich steifes Kunststoffmaterial bewährt hat. Der Rohacell-Schaum ist besonders formstabil und temperaturbeständig.
Vereinfacht funktioniert der PulPress-Prozess so: Der Schaumstoffkern aus Rohacell wird von Fasern umflochten, die anschließend mit Harz imprägniert werden. Zur Herstellung dieses Preforms können variable Prozesselemente wie Flechten und Pultrusion zum Einsatz kommen – je nach Bauteil. Das Gesamtsystem wird dann unter hoher Temperatur und Druck in die gewünschte Form gepresst. Dabei können auch komplexe Geometrien umgesetzt oder Einsätze für Gewinde und Armaturen integriert werden.
Kosteneinsparungen bis zu 60 %
Das neue Herstellungsverfahren überzeugt den Angaben zufolge vor allem durch seine Designfreiheit, die Kosteneffizienz und das Crash-Verhalten der damit hergestellten Verbundbauteile. Diese seien um 75 % leichter als herkömmliche Stahlstrukturen. Im Vergleich zu Verbundbauteilen, die mit etablierten Verfahren wie der Harzinjektion hergestellt wurden, biete das PulPress-Verfahren überdies Kosteneinsparungen von bis zu 60 %.
„Die im PulPress-Verfahren hergestellten Formbauteile werden demnächst in Serie gehen“, verrät Dr. Sivakumara Krishnamoorthy, New Applications Manager bei Evonik im Segment Resource Efficiency. „Mit seinen Vorteilen konnten inzwischen zahlreiche Kunden aus der europäischen Automobilindustrie überzeugt werden.“ Das im Bild gezeigte Strukturbauteil ist beispielsweise eine für den Automobilbau angedachte Konstruktion.
Längst interessieren sich nicht mehr nur Fahrzeughersteller für das Verfahren. Auch im Flugzeugbau ist sein Einsatz denkbar, um Gleichteile in größerer Stückzahl kostengünstig zu produzieren. Nicht zuletzt werden auch für Sportartikel leichte Sandwichkerne für Leichtbaulösungen immer bedeutsamer. (os)
Evonik auf der JEC World mit dem PulPress-Verfahren: Halle 5A, Stand H44
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