Leichtbau

Neuartige Verbundwerkstoffe sind leicht, robust – und sehr belastbar

07.05.12 | Redakteur: Kirsten Haubert

CFK- und GFK-Verbundwerkstoffe finden unter anderem Anwendung als Deckschichten in Seitenwänden von Trailern.
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CFK- und GFK-Verbundwerkstoffe finden unter anderem Anwendung als Deckschichten in Seitenwänden von Trailern. (Bild: Lamilux)

Mit zwei neuen Carbon- und Glasfaser-Composites hat Lamilux Verbundwerkstoffe für den großflächigen Einsatz im Fahrzeug-Leichtbau entwickelt. Als innen- und außenliegende Deckschicht von Sandwichelementen verleihen sie Seitenwand-, Dach- und Bodenkonstruktionen von Lkw-Aufbauten und Trailern größte Stabilität sowie eine lange Lebensdauer bei gleichzeitig sehr geringem Flächengewicht.

Die in einem kontinuierlichen Herstellungsverfahren produzierten Flachbahnen sind 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.

Werkstoffe absorbieren Last- und Spannungskräfte

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.“

„X-treme“ steht bei den Composites für die Verwendung eines neuen Harzsystems, in dem Epoxidharz, Härter und Additive aufgrund ihrer Mischverhältnisse so zusammenwirken, dass sie nach Angaben des Herstellers im Endprodukt einen duroplastischen Kunststoff von großer Festigkeit und 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.

Faservolumenanteil der Verbundwerkstoffe erreicht über 70 %

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 % 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.

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