02/05/2012

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Lamilux: Neue CFK- und GFK-Werkstoffe für den Fahrzeug-Leichtbau

Mit zwei innovativen Carbon- und Glasfaser-Composites hat Lamilux, europaweit tätiger Produzent von Flachbahnen aus faserverstärkten Kunststoffen, neue Verbundwerkstoffe für den großflächigen Einsatz im Fahrzeug-Leichtbau entwickelt, teilt das Unternehmen mit. Als innen- und außenliegende Deckschicht von Sandwichelementen verleihen sie Seitenwand-, Dach- und Bodenkonstruktionen von LKW-Aufbauten und Trailern demnach große Stabilität sowie eine lange Lebensdauer bei gleichzeitig sehr geringem Flächengewicht. Die in einem kontinuierlichen Herstellungsverfahren produzierten Flachbahnen seien aufgrund des hohen Automationsgrades der Fertigung mit ihren jeweiligen mechanischen und chemischen Eigenschaften jederzeit reproduzierbar. Ihre Qualitäten in Bezug auf die Festigkeit und Steifigkeit machen die neuen Konstruktionsmaterialien durch ihre Produktnamen deutlich: Lamilux High Strength X-treme und Lamilux High Strength X-treme Carbon.

"High Strength" weist darauf hin, dass die Glas- oder Carbonfasern als Gelege in den Kunststoff eingearbeitet werden. Die Fasern sind in uni-, bi-, tri- oder multiaxialen Ausrichtungen angeordnet. "Welche Faseranordnung gewählt wird, hängt vorwiegend von der künftigen Materialanwendung und den sich daraus ergebenden Festigkeitsanforderungen ab", erläutert Diplom-Ingenieur Sascha Oswald, Produktmanager bei Lamilux.

Im Verbund mit dem Matrixharz zeigen Fasergelege vor allem eine sehr hohe Zugfestigkeit und Steifigkeit (E-Modul) in der Faserlängsrichtung. Sascha Oswald: "Unsere High-Strength-Werkstoffe sind daher hervorragend für den großflächigen Einsatz in Seitenwänden, Dächern und Böden geeignet, da sie dort die auf die Sandwichelemente einwirkenden Last- und Spannungskräfte absorbieren, den gesamten Aufbau sehr torsionssteif machen und Gewicht einsparen."

Untrennbarer Verbund aus Fasern und Harz
"X-treme" steht bei den Lamilux-Composites lau Anbieter für die Verwendung eines neuen Harzsystems, in dem Epoxidharz, Härter und Additive aufgrund ihrer Mischverhältnisse so zusammenwirken, dass sie im Endprodukt einen duroplastischen Kunststoff von großer Festigkeit und herausragender Flexibilität bilden. Das Ergebnis sei ein Matrixmaterial, das vor dem Aushärten im Produktionsprozess im flüssigen Zustand die Fasern aus Carbon oder Glas perfekt umschließe und mit ihnen einen hochfesten, untrennbaren Verbund eingehe.

Allen High-Strength-X-treme-Produkten sei zudem gemein, dass sie einen sehr großen Faservolumenanteil aufweisen würden, ergänzt Entwicklungsingenieur Matthias Tretter. "Abgestimmt auf die mechanischen Beanspruchungen im Einsatzbereich, erlaubt es unser Produktionsprozess, auf über 70 Prozent Faseranteil zu gehen." Neben der erhöhten Festigkeit und einem sehr geringen Längenausdehnungskoeffizient habe dies den Vorteil, dass der dadurch reduzierte Anteil an Harz zu einer weiteren Gewichtseinsparung führe.

Neue Impulse für den Leichtbau von LKW-Aufbauten und Trailern
Deutlich werde dies durch einen Vergleich des kohlefaserverstärkten Kunststoff Lamilux High Strength X-treme Carbon mit anderen als Sandwichdeckschicht eingesetzten Materialien. Matthias Tretter: "Das von uns gefertigte CFK hat im Vergleich zu Stahl oder Aluminium bei einem bis zu 50 Prozent geringeren Gewicht die drei- bis viermal höhere Zugfestigkeit."

Hohe Stabilität bei geringem Gewicht
Mit dem Werkstoff Lamilux High Strength X-treme Carbon sei es Lamilux als weltweit erstem Hersteller gelungen, carbonfaserverstärkten Kunststoff (CFK) im kontinuierlichen Flachbahn-Fertigungsverfahren in einer Breite bis zu 3,20 Meter zu produzieren. Mit diesem Composite sei der Anspruch des Lightweight-Designs optimal erfüllt, über einen Werkstoff mit höchster Festigkeit und Beständigkeit bei gleichzeitig geringem Gewicht zu verfügen, ist Produktmanager Sascha Oswald überzeugt. "Das Potenzial dieses Materials liegt vor allem in der Konstruktion der Wände und Dächer leichter Aufbauten und Trailer." In Kühltransportern mache sich darüber hinaus die geringe Wärmeleitfähigkeit und damit die optimierte Isolation des Kühlaufbaus bezahlt.

Der aufgrund seiner Glasfaserverstärkung etwas schwerere Kunststoff Lamilux High Strength X-treme überzeuge ebenfalls durch seine starke Widerstandskraft gegenüber den mechanischen Beanspruchungen im Nutzfahrzeugbereich. "Aufgrund des hohen Glasgehaltes und der daraus resultierenden geringen Längenausdehnung eignet er sich besonders für den Einsatz in den LKW-Dächern", empfiehlt Sascha Oswald. Von Vorteil seien dabei außerdem die hohe UV- und Witterungsbeständigkeit sowie der Schutz vor Korrosion und Hagelschlag. Seine ganze Kraft entfalte der Werkstoff in LKW-Bodengruppen. "Lamilux High Strength X-treme bildet hier die obere und untere Deckschicht der Bodenkonstruktionen aus Holz und PU-Schaum und verleiht dem gesamten Materialverbund eine extrem hohe Biegefestigkeit und Verwindungssteifheit."

Bei beiden Materialvarianten besteht durch eine versiegelnde Gelcoat-Schicht die Möglichkeit, die UV- und Witterungsbeständigkeit der Werkstoffe noch zu erhöhen und für eine hochglänzende Oberfläche zu sorgen. Darüber hinaus sind direkt in die Materialien eingearbeitete Farbgebungen in allen RAL-, NCS- und kundenspezifischen Farbtönen möglich.