20.10.2011

www.plasticker.de

LANXESS: Investition in faserverstärkte Verbundwerkstoffe

LANXESS will seine führende Position bei faserverstärkten thermoplastischen Verbundwerkstoffen für den Leichtbau ausbauen. Dazu laufen den Angaben zufolge bereits umfangreiche Investitionen, die von der Entwicklung maßgeschneiderter Werkstoffe und Simulationstechniken über die Ermittlung von Materialkennwerten bis hin zur Bauteilprüfung reichen sollen. Zudem soll das Projektmanagement vergrößert werden, mit dem LANXESS Kunden und deren Abnehmer bei der Entwicklung innovativer Composite-Bauteile unterstützt.

"Angesichts des Trends zu leichten Elektromobilen und leichten spritsparenden Fahrzeugen beschäftigen wir uns intensiv mit der Organoblech-Hybridtechnik auf Basis von Polyamid. Sie eröffnet im Vergleich zu reinen Metall-, aber auch Metall-Kunststoff-Hybridkonstruktionen großes Einsparpotenzial beim Bauteilgewicht", so Hartwig Meier, Leiter der Produkt- und Anwendungsentwicklung in der Business Unit Semi-Crystalline Products.

Noch leichter mit Organoblech-Hybridtechnik
Die Kompetenz von LANXESS bei thermoplastischen Leichtbaulösungen gründet nach eigenem Bekunden unter anderem auf der Kunststoff-Metall-Verbundtechnologie (Hybridtechnik). Mit ihr werden bisher in Serie zum Beispiel Frontends, Bremspedale und Pedallagerböcke gefertigt. Im Vergleich zu reinen Stahlkomponenten seien Hybridteile bei gleicher Leistung meist um 20 bis 30 % leichter. Noch mehr Gewicht lasse sich einsparen, wenn statt Metallblech leichtes, mit Endlosfasern verstärktes Polyamid-Organoblech verwendet und entsprechend der Hybridtechnik verformt und mit Polyamid hinterspritzt werde. Im Vergleich zur Aluminiumblech-Hybridbauweise sinke dadurch das Bauteilgewicht noch einmal um rund 10 %. Gegenüber Hybridteilen mit Stahlblech ist die Ersparnis noch größer. "Wir sehen für die Organoblech-Hybridtechnik großes Potenzial in der Herstellung etwa von Schwellern, B-Säulen und Sitzquerträgern", so Meier.

Präzise Simulation aller Prozessschritte
LANXESS sei inzwischen in der Lage, alle Prozessschritte der Organoblech-Hybridtechnik zu simulieren. Kürzlich sei es gelungen, die äußerst komplexen Vorgänge beim Umformen von Organoblech simulativ präzise zu beschreiben. "Wir können nun die im verformten Organoblech lokal unterschiedlichen Faserorientierungen berechnen und außerdem ermitteln, wann sich beim Umformen vermehrt Falten bilden, wie das Halbzeug im Werkzeug am günstigsten positioniert wird und in welchen Grenzen tiefgezogen werden kann", so Meier. Die lokale Ausrichtung der Fasern müsse als Eingangsgröße für eine mechanische Strukturanalyse im Rahmen der integrativen Simulation bekannt sein, um dem anisotropen Materialverhalten bei der Bauteilauslegung Rechnung zu tragen.

HiAnt - Service nach Maß für erfolgreiche Projekte
Die für die Simulation verschiedener Prozessschritte und für die mechanische Strukturanalyse notwendigen Materialkennwerte bestimme LANXESS in eigenen, aufwändigen Versuchen. So sei beispielsweise als Teil der jüngsten Investitionen eine große Zugmaschine erworben worden, um u. a. in Schnellzerreißversuchen Crashrelevante Materialkennwerte für Polyamid-Organoblech-Hybridverbunde zu ermitteln. "Die Kennwerte und darauf fußende Berechnungen bringen wir in Kooperationen zur Bauteilentwicklung ein. Diese Leistungen sind Teil von HiAnt, unserer Kompetenzmarke, in der wir unser Know-how in punkto Materialien, Konstruktion, Simulations-, Verfahrens- und Prozesstechnik gebündelt haben", so Meier. Der mit HiAnt verknüpfte Kundenservice reiche von der Unterstützung bei der Materialauswahl und Abschätzung der Produktionskosten über CAE-Berechnungen zur Werkzeugfüllung und Verzugsminimierung bis hin zum Werkzeugbau, der Bauteilprüfung und Hilfe beim Anfahren der Serienproduktion.