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DER KONSTRUKTEUR 6/2016

DER KONSTRUKTEUR 6/2016

WERKSTOFFTECHNIK

WERKSTOFFTECHNIK Verbundwerkstoff für den Alpencross Hochbelastbarer Sandwich-Wabenverbund für das Gleitschirm-Gurtzeug Endlosfaserverstärkte thermoplastische Verbundwerkstoffe können in Zukunft ein weites Einsatzspektrum finden. In Sandwich- Verbunden, wie im folgenden Beispiel, können sie mit interessanten Eigenschaften punkten. Der Verbundwerkstoff Tepex dynalite der Lanxess Tochtergesellschaft Bond- Laminates macht auch im Extremsport eine gute Figur. Das Material ist ein endlosglasfaserverstärkter Hochleistungs-Composite auf Polypropylen-Basis. Es kam bei einem Wettbewerb, bei dem die Athleten per Gleitschirm und zu Fuß die Alpen überqueren, im Gleitschirm-Liegegurtzeug Range X-Alps der Skywalk GmbH & Co. KG zum Einsatz. Die Fußplatte des Gurtzeugs besteht aus einem nur 1 cm dicken Sandwich- Verbund mit jeweils 0,5 mm dünnen Decklagen aus Tepex und einem Wabenkern aus Polypropylen der Firma Econ Core. Sicher, leicht und wirtschaftlich Zur Steuerung des Gleitschirms muss der Pilot seinen Körper durch Gewichtsverlagerung in Spannung halten. Er stützt sich dazu mit den Füßen auf der Platte des Liegegurtzeugs ab. In Extremsituationen wie z. B. plötzlichen Wendemanövern vor steiler Felswand lasten sehr hohe Kräfte auf der Platte – vergleichbar mit einem Pkw-Bremspedal, das voll durchgetreten wird. „Dieser Belastung ist die Platte sicher gewachsen. Die Biegesteifigkeiten und -festigkeiten solcher Sandwich-Aufbauten können je nach Dicke der Decklagen und des Wabenkerns höher sein als die von Stahl- und Aluminiumblech – und das bei deutlich niedrigerem Flächengewicht“, erläutert Harri Dittmar, Anwendungsentwickler für Tepex. Auf der Strapazentour über die Alpen zählt neben der Fitness des Piloten vor Der Verbundwerkstoff ist ähnlich biegesteif, aber deutlich leichter als Stahlund Aluminiumblech allem eine möglichst leichte Ausrüstung. „Wir haben die Sandwich-Platten intensiv getestet und sind mit der Kombination aus geringem Gewicht bei gleichzeitig hoher Steifigkeit und Festigkeit sehr zufrieden“, erklärt Manfred Kistler, Geschäftsführer von Skywalk. Die Platten sind im Vergleich zu früheren Varianten aus einem carbonfaserverstärkten Epoxid- Infos zu Skywalk und ihren Gleitschirmen finden sich unter: www.skywalk.info Econ Core präsentiert seine Wabentechnologie: www.econcore.com 10 Der Konstrukteur 6/2016

Harz rund 20 % leichter. Damit tragen sie spürbar dazu bei, dass das Gurtzeug nur knapp über 1 kg wiegt. Ein weiterer Vorteil sind die geringeren Kosten: So ergeben sich gegenüber dem Epoxid-System Einsparungen von rund 25 %. Einsatz auch im Automobilbau STATEMENT Dr. Michael Döppert, Chefredakteur Wenn es um Leichtbau geht, sollte man heute auf jeden Fall Verbundwerkstoffe und Sandwich-Verbunde mit ins Kalkül ziehen. Dabei ist es aber nicht nur mit der Betrachtung der Eigenschaften getan, die ein solcher Werkstoff bzw. Werkstoff-Verbund dem jeweiligen Bauteil verleiht. Auch die wirtschaftliche Verarbeitung muss gewährleistet sein. Hier bieten die vorgestellten endlosglasfaserverstärkten Hochleistungs-Composite mit thermoplastischer Matrix beste Voraussetzungen für großserienfähige Verarbeitungszyklen. Es empfiehlt sich auf jeden Fall, die Entwicklung auf diesem Werkstoffsektor zu verfolgen. Die Fußplatte erfüllt alle Eigenschaften hinsichtlich Belastbarkeit, Leichtbau und wirtschaftlicher Fertigung Lanxess sieht für solche Sandwich-Verbunde auch große Chancen im automobilen Leichtbau – zunächst vor allem bei flächigen Teilen, die biegesteif sein müssen wie Ladeböden, Tankabdeckungen, Einhausungen für Range Extender, strukturellen Batteriegehäusen und Sitzstrukturen. „Die Verbunde könnten in der Herstellung von Pkw-Ladeböden eine Alternative zu Systemen aus Glasfasermatten und aufgesprühten Polyurethan-Schäumen sein. Ein Vorteil für den Verarbeiter wäre, dass er nicht mehr mit reaktiven chemischen Systemen umgehen muss und dadurch auf beträchtlichen apparativen und sicherheitstechnischen Aufwand verzichten kann“, erläutert Martin Klocke, Manager für den Bereich Business Development Leichtbau im Lanxess Geschäftsbereich High Performance Materials. Auch Tankabdeckungen, die einen Teil des Laderaums bilden, sind eine denkbare Anwendung. Sie wären deutlich leichter als solche aus Stahlblech oder Aluminium. Außerdem könnten sie per Spritzguss in einem Prozessschritt direkt kostensparend mit Funktionselementen wie Aufnahmen, Führungen oder Befestigungen versehen werden. Die Econ Core N.V. hat für die Sandwich- Panels mit Wabenkern und Deckschichten aus Tepex eine voll automatisierte Produktionstechnologie entwickelt. „Mit ihr können wir solche hochbelastbaren Sandwich- Strukturen wirtschaftlich in hoher und reproduzierbarer Qualität fertigen“, erklärt Tomasz Czarnecki, Technologiemanager bei Econ Core HiAnt – Kundenservice nach Maß Lanxess unterstützt Kunden umfangreich in der Entwicklung von Bauteilen aus Sandwich-Verbunden mit Tepex-Decklagen. Die Leistungen sind Teil des Kundenservice-Paketes Hiant. Unter dieser Marke ist das gesamte Ingenieurswissen des Lanxess Geschäftsbereichs High Performance Materials gebündelt. Das Know-how umfasst Thermoplastmaterialien, Composite-Technologien, Bauteilprüfungen, Simulationsmethoden und die Verarbeitung. Auch Gleitschirmhersteller Skywalk profitiert von Hiant. „Dass wir die Platten fertig wasserstrahlgeschnitten an unsere Produktion geliefert bekommen, ist ein schönes Add-on, das uns das aufwändige Konfektionieren erspart“, so Kistler. www.lanxess.com

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