Aufrufe
vor 1 Woche

DER KONSTRUKTEUR 5/2019

DER KONSTRUKTEUR 5/2019

WERKSTOFF- &

WERKSTOFF- & VERBINDUNGSTECHNIK „DIE ANWENDUNG VERSTEHEN, IST DIE BASIS DES LEICHTBAUS“ www.DerKonstrukteur.de Marco Bianconi, Business Development Manager, Murtfeldt Kunststoffe In der Leichtbau-Konstruktion gilt: Nur wer die Anwendung versteht, kann gezielt seine Bauteile auf den vorherrschenden Lastfall auslegen. Und ist dann auch in der Lage, Werkstoffe aber auch Herstellungsverfahren optimal auszuwählen. Die gezielte Auslegung von Bauteilen ist auch für den wirtschaftlichen Einsatz von Leichtbaumaterialien wesentlich. 02 Herstellungsphasen eines Faserverbundbauteils im Hochdruck-Resin-Transfer-Molding (HP-RTM)-Prozess mit Metall, etc. Dazu bedarf es Know-how, da es gilt, ein Bauteil richtig auszulegen und den jeweiligen Lastfall auch zu verstehen. Dieses spezifische Fachwissen fehlt bei den Kunden im Maschinenbau häufig, muss aber auch nicht vorhanden sein, denn es kann und sollte durch die Wahl eines geeigneten Herstellungspartners eingebracht werden. PRODUKTE UND ANWENDUNGEN MATERIAL DER WAHL Leichtbaumaterialien bestehen aus Faserverbundwerkstoffen, konkret aus Fasern wie Kohlenstofffaser (Carbon), Glasfaser, Aramidfaser, Borfaser oder Keramikfaser, die in andere Materialien, die sogenannte Matrix, eingebettet sind. Bei der Matrix kann es sich um Polymere wie Duroplaste oder Thermoplaste handeln, aber auch um Metalle, Keramiken, Glas oder Kohlenstoff. Fasern wie auch Matrixmaterialien werden in diversen, einstellbaren Parametern miteinander kombiniert. Die verschiedenen Optionen bestehen in der Auswahl der Faser, des Matrixmaterial, des Faservolumengehalt und der Faserorientierung. Natürlich nehmen auch die unterschiedlichen Fertigungsverfahren wie Autoklavverfahren, RTM (Resin-Transfer-Molding), VARTM (Vacuum-Assisted-Resin- Transfer-Molding) oder die Wickeltechnik Einfluss auf die Funktionalität der Verbundfasern. Bei der Aufzählung der o. g. unterschiedlichen Fasermaterialien, Partnerwerkstoffe und Herstellungsverfahren wird deutlich: Leichtbaumaterial ist nicht gleich Leichtbaumaterial! SIMULATION VON FÜGEVERFAHREN Ein solcher Partner weiß um das Pro der Simulation: So ist bei einer Vielzahl von Fügeverfahren die Simulation von Fügestellen und Fertigungsprozessen sehr sinnvoll, um somit die optimale Kombination verschiedener Fügeverfahren herauszufinden. Denn Fügeverfahren nehmen Einfluss auf die nachfolgenden Prozesse. Durch eine sinnvolle Kombination lassen sich Rohstoffe, Kosten und Energie einsparen. Zudem können durch die geeignete Fertigungsfolge und das entsprechende Verfahren wie beispielsweise beim Hochdruck-Resin-Transfer-Molding-Prozess, bestimmte Eigenschaften im Bauteil oder System zum Vorschein gebracht werden. Die virtuelle Betrachtung des Fertigungsprozesses hilft dabei, ein geeignetes Fügeverfahren zu wählen und dessen Einfluss auf die Bauteileigenschaften bzw. auf das Systemverhalten zu ermitteln. Die Simulation der Fertigungsabfolge wiederum verfolgt das Ziel, die Effizienz in der Entwicklung zu steigern und reelle Versuche in den virtuellen Test zu verlagern. Das spart Zeit und Kosten, die Entwickler sind unabhängig davon, ob Testmuster und Versuchseinrichtungen verfügbar sind. Durch die virtuelle Fertigung können zudem eine Vielzahl von Varianten betrachtet werden. Diese zusätzlichen Erkenntnisse lassen sich dann frühzeitig in die Entwicklungsphase einbringen. Ein fachkundiger Partner weiß auch um die Vorteile des Einsatzes von ultrahochfesten und geometrieoptimierten Verbindungen und versteht sie einzusetzen. Denn häufig spielt bei hochfesten Verbindungselementen neben der Festigkeit auch ein niedrigeres Gewicht eine entscheidende Rolle. Alles in allem eine entwicklungstechnische Herausforderung, die gestemmt werden will. Bilder: Murtfeldt BEIM UMGANG MIT CFK IN DER KONSTRUK- TION IST FACHWISSEN GEFRAGT, HIER KANN DER HERSTELLUNGSPARTNER HELFEN www.murtfeldt.de 14 DER KONSTRUKTEUR 5/2019

WERKSTOFF- & VERBINDUNGSTECHNIK KOMPLETTPAKET FÜR WÄSSRIGE BESCHICHTUNGSSYSTEME www.lanxess.com Wässrige Systeme von Lanxess bedienen die dezidierten Vorschriften der Lackindustrie, etwa im Hinblick auf flüchtige organische Verbindungen. So umfasst zum Beispiel Trixene Aqua, eine Reihe wasserbasierter Dispersionen blockierter Isocyanate, geeignete Vernetzer und Haftvermittler für wässrige Lacksysteme. Diese erhöhen die chemische und mechanische Beständigkeit von Beschichtungen und Schlichten. Aufgrund der blockierten Isocyanatgruppe sind sie stabiler als die jeweiligen freien Isocyanate und können daher problemlos in 1-K- und 2-K-Systemen zusammen mit einer Vielzahl komplementärer wässriger Harzen formuliert werden. Dazu gehören zum Beispiel hydroxyfunktionelle Acrylate, Polyester und Urethane. Darüber hinaus bietet Lanxess wasserbasierte Polyurethan-Dispersionen der Marke Witcobond an. Speziell für Glasfaserschlichten hat das Unternehmen High-Solids-Typen entwickelt, die eine bestmögliche Verbindung von Filamenten in der Faser- und Compositverarbeitung ermöglichen sollen. STRUKTURKLEBSTOFF FÜR FLUGZEUG-LEICHTBAU Der flammgeschützte Strukturklebstoff Duopox AB8162 von Delo ist für strukturelle Leichtbauverbindungen im Flugzeuginnenraum entwickelt. Er ermöglicht dabei einen schnellen Festigkeitsaufbau. Der zweikomponentige Epoxidharzklebstoff ist für ein temperaturbeschleunigtes Aushärten optimiert. So sind bei einer Temperatur von 60 °C nur 15 Minuten Aushärtezeit notwendig, um die Funktionsfestigkeit zu erreichen. Damit ist ein Weiterverarbeiten der Bauteile nach kurzer Zeit möglich. Der Klebstoff findet u. a. als Beschichtung oder beim Verkleben von Insert-Befestigungselementen Verwendung. Mit seiner beigegelblichen Farbe ist er optisch an Honeycomb-Sandwichpanels angepasst, die in der Produktion von Flugzeugen häufig zum Einsatz kommen. Der Klebstoff bietet konstant hohe Festigkeiten, auch unter Temperatureinfluss, und eine hohe Medienbeständigkeit, z. B. gegenüber Skydrol, einer Hydraulikflüssigkeit, die in der Luftfahrt häufig eingesetzt wird. DER PÖPPELMANN EFFEKT: Schutzelemente aus 100% Rezyklat, sofort ab Lager. Die GPN 608 und die GPN 610 sind jetzt auch als ressourcenschonende Alternative in der Farbe „Recycling Blue“ erhältlich. Sie bestehen aus 100 Prozent Rezyklat und überzeugen wie die bestehenden Normreihen durch die gewohnte KAPSTO Qualität. Die beiden Schutzelemente sind Teil unserer unternehmensweiten Initiative PÖPPELMANN blue ® , mit der wir den Materialkreislauf schließen. Mehr erfahren: poeppelmann.com/kapsto Wir machen das. Ressourcenschonender. www.delo.de PP-KAPSTO.indd 1 10.04.2019 08:51:54 DER KONSTRUKTEUR 5/2019 15

AUSGABE