Aufrufe
vor 1 Jahr

DER KONSTRUKTEUR 6/2016

DER KONSTRUKTEUR 6/2016

WERKSTOFFTECHNIK Robuste

WERKSTOFFTECHNIK Robuste Leichtgewichte Aktuelle Entwicklungen mit Polyurethanen und Polycarbonaten Hohe Festigkeit und ein geringes Gewicht eröffnen Composites auf Basis von Polyurethanen und Polycarbonaten vielseitige Einsatzmöglichkeiten in verschiedenen Branchen, auch als Ersatz für konventionelle Werkstoffe wie Metalle oder Holz. Interessante Material- und Verarbeitungslösungen bieten neben der Integration zusätzlicher Funktionen auch Potenzial für Kostensenkungen. fortsetzen und erfolgreich beenden. Covestro ist Projektpartner und offizieller technischer Partner des Projekts und zeichnet für Design und Konstruktion des Cockpits im aktuellen Flugzeug verantwortlich. Darin sorgt u.a. ein spezielles Polyurethan-Hartschaumsystem für Gewichtseinsparungen und den Schutz der Piloten. Das Einsatzspektrum von Kunststoffen scheint schier unerschöpflich. Die Entwicklung neuer Anwendungen basieren dabei auf dem umfangreichen Know-how eines Unternehmens wie Covestro in Einsatz und Verarbeitung von Polyurethanen und Polycarbonaten. Effizientere Windkraftanlagen Eine wichtige Branche für Covestro ist die der Energieerzeugung aus erneuerbaren Quellen. Gemeinsam mit Saertex, einem führenden Hersteller von Glas-Gelegen, hat das Unternehmen eine innovative Technologie für die Fertigung von Rotorblättern für Windkraftanlagen entwickelt. Diese werden nach dem Vakuum-Infusionsverfahren aus einem Polyurethanharz und Glasfasergelegen hergestellt. „Das Polyurethanharz benetzt die Glasfasern sehr gut und bildet dabei einen sehr robusten, aber leichtgewichtigen Verbund“, erläutert Dr. Andreas Hoffmann, Leiter der Entwicklung von Polyurethan-Composites bei Covestro. „Berücksichtigt man noch die Vorteile gegenüber den bisher eingesetzten Epoxidharzen, bietet unser Harz die ideale Voraussetzung für die künftige Herstellung noch größerer und damit effizienterer Windkraftanlagen.“ Erst kürzlich wurde der Prototyp eines 45 m langen Holmgurts für Rotorblätter hergestellt. Die Energieerzeugung aus erneuerbaren Quellen ist auch die Basis für Solar Impulse, ein Pionierprojekt der Luftfahrtpioniere Bertrand Piccard und André Borschberg. Mit einem nur von Solarkraft betriebenen, extrem leichtgewichtigen Flugzeug wollen sie in diesem Jahr ihre Weltumrundung Von der Natur gelernt Die Autokarosserie der Zukunft ist leichtgewichtig und leistet damit einen Beitrag zur Energieeinsparung. Faserverstärkte Kunststoffe haben sich hier bereits bewährt, da sie neben Gewichtseinsparungen auch für eine hohe Steifigkeit des Fahrzeugs sorgen. Covestro hat eine neue Technologie für die Konstruktion von Teilen in Sandwichbauweise entwickelt, die zusätzlich den Verbraucherwunsch nach glatten, hochwertigen Oberflächen erfüllen. „Das Bauteil wird aus Endlos- Glasfasergelegen mit einem thermoplastischen Polymer auf Basis von Polycarbonat hergestellt“, sagt Dr. Olaf Zöllner, der die Anwendungsentwicklung für Polycarbonate in Europa leitet. „Der Aufbau des Teils aus einem geschäumten Kern und einer glatten, kompakten Außenhaut hat viel Ähnlichkeit mit dem eines Knochens.“ 12 Der Konstrukteur 6/2016

Mit der Übernahme der Thermoplast Composite GmbH (TCG) hat Covestro sein eigenes Know-how auf diesem Gebiet der endlosfaserverstärkten Verbundwerkstoffe ergänzt und seine Position auf dem Markt für Verbundwerkstoffe ausgebaut. Polycar bonatbasierte, endlosfaserverstärkte Verbundwerkstoffe haben aus Sicht von Covestro in der IT-Industrie, im Automobil- und Transportsektor sowie im Konsumgüterbereich vielversprechende Perspektiven. Sicherheit für Autoinsassen Endlosfaserverstärkte Verbundwerkstoffe auf Basis von Polycarbonat bieten vielversprechende Perspektiven Um robuste und leichtgewichtige Strukturbauteile geht es auch bei einer weiteren Covestro-Entwicklung, die auf einem neuen Polyurethan-Matrixsystem der Baydur Reihe basiert. Der besondere Vorteil gegenüber vergleichbaren Harzsystemen ist die dreifach erhöhte Energieaufnahme der Kohlefaser-Composites. Im Falle eines Autounfalls bietet der Werkstoff somit ein Höchstmaß an Sicherheit für die Insassen. An der Materialentwicklung waren bekannte Partner der Autoindustrie beteiligt. ThyssenKrupp stellte daraus in seinem modernen Composite-Technikum in Dresden Prototypen her, die bei Materialprüfungen positiv bewertet wurden. Die Fertigung der Teile erfolgt effizient mit Hilfe des modernen Hochdruck-Harzinjektionsverfahrens (High Pressure Resin Transfer Molding, HP-RTM). Die Zykluszeiten liegen bei nur wenigen Minuten. Darüber hinaus entwickelt Covestro zurzeit ein neues Verfahren sowie Produkte für die einkomponentige Herstellung von Polyurethan-Composites. Die Werkstoffe sollen in leichtgewichtigen Bauteilen zum Einsatz kommen und zeichnen sich durch gute Beständigkeit gegen Bewitterung und Chemikalien aus. Wirkung von Glasfasern Um ihre Funktion zur Verstärkung von Kunststoffen optimal entfalten zu können, werden Glasfasern unmittelbar nach ihrer Herstellung mit einer so genannten Schlichte benetzt. Diese schützt die Glasfasern beim anschließenden Aufwickeln vor gegenseitiger mechanischer Beschädigung. Ihre eigentliche Wirkung zeigt die Schlichte jedoch in glasfaserverstärkten Kunststoff- Composites, wo sie für den mechanischen Verbund zwischen Kunststoffmatrix und Glasoberfläche und damit für die Festigkeit der Composites verantwortlich ist. Wässrige Polyurethan-Dispersionen des Baybond Sortiments von Covestro werden als Bindemittel in Glasfaserschlichten für thermoplastische Kunststoffe eingesetzt. Sie zeichnen sich durch gute Filmbildung, Haftung und Farbechtheit aus. Außerdem gewährleisten sie eine hohe mechanische Festigkeit, Wärme- und Hydrolysebeständigkeit und sind mit gängigen Additiven kompatibel. Neu im Programm sind Dispersionen für faserverstärkte Kunststoffe, die für den Kontakt mit Lebensmitteln zugelassen sind. Der Sonne entgegen Zum Schutz von faserverstärkten Kunststoffen gegen verschiedene Umwelteinflüsse entwickelt Covestro zurzeit neue kostenoptimierte Verfahren sowie Produkte für die Herstellung von witterungsbeständigen Polyurethan-Composites. Die Werkstoffe sollen in Bauteilen für Außenanwendungen wie zum Beispiel Solarmodulen zum Einsatz kommen und zeichnen sich außerdem durch exzellente Beständigkeit gegen UV-Strahlen und Chemikalien aus. www.covestro.com Automatica 21.-24.06.2016 Halle A6 |Stand 137 ........................................ Volles Sortiment Blick fürs Detail Maschinenelemente von Dr. TRETTER • leicht, leise, präzise • Wagen und Schiene beliebig kombinierbar • montagefreundlich • sofort lieferbar 73098 Rechberghausen T +49 7161 95334-0 F +49 7161 51096 www.tretter.de

AUSGABE