Die Vorteile der für Leichtbauanwendungen in der Automobilindustrie prädestinierten langfaserverstärkten Thermoplaste (LFT-Technologie) liegen in der Großserientauglichkeit, Integrationsfähigkeit sowie im Einsparungs- und hohem Recyclingpotenzial. Voraussetzung für den Einsatz ist ein wirtschaftliches Verarbeitungsverfahren. Da glasfaserverstärkte Thermoplaste in der Regel bei ihrer Verarbeitung sehr hohen Belastungen ausgesetzt sind, sind die Prozessschritte Aufbereiten (Plastifizieren) und Eintragen in das Werkzeug kritisch zu betrachten. Um Kosten einzusparen, werden Ansätze zur Substitution der GMT-Verfahren (Glasmattenthermoplaste) verfolgt. Beispielsweise können Matrixmaterial und Verstärkungsfasern getrennt voneinander unmittelbar der Verarbeitungsanlage zugeführt werden. Das ansonsten vorgeschaltete, getrennt durchzuführende Compoundieren von Matrix und Glasfasern würde in einem Arbeitsgang mit dem Plastifizieren, etwa an der Spritzgießmaschine, erfolgen. Bei der Direktverarbeitung wird das reine Matrixpolymer in einem gleichsinnig drehenden Zweischneckenextruder aufgeschmolzen. Dem aufgeschmolzenen Polymer werden die Fasern 'downstream' zugegeben. Den Verarbeitern eine verfahrensgerechte Kontrolle der Rezeptur im Rahmen der Prozessüberwachung zu ermöglichen, ist eine Herausforderung für den Maschinenehrsteller. Einen anderen Ansatz in Sachen Leichtbau bietet die Hybridtechnik, indem sie die Vorteile von Metallen mit denen der Kunststoffe kombiniert. Zur Herstellung von Hybrid-Bauteilen werden vorgefertigte Stahlbleche ähnlich der Insert-Technik in ein Spritzgießwerkzeug eingelegt und mit Kunststoff - in der Regel Polyamid - umspritzt. Wesentliche Komponenten einer Fertigungszelle zur Herstellung von Hybridbauteilen sind Spritzgießmaschine mit Spritzgießwerkzeug, Einlege- und Entnahmegerät (Roboter), Anguss-Abtrenn-Station, Vereinzelung und Aufnahmestation für Einlegeteile sowie Fertigteilablage mit Kühlstrecke und Fertigteilentnahme. Bei der Konzeption der Fertigung ist das Hauptaugenmerk auf die Verknüpfung der einzelnen Prozessschritte zu richten. Nur die Betrachtung der gesamten Fertigungsstrecke mit allen Einflussfaktoren führt zum Ziel.
Karosserieteile sind das zukünftige Anwendungsgebiet neuer Fasertechnologien. Was leistet dazu der Maschinenbau?
2001
25 Seiten, 17 Bilder, 2 Tabellen, 5 Quellen
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