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Faserverbundwerkstoffe

Bedarf an Faserverbundwerkstoffen führt zur strategischen Allianz von Tencate und BASF

| Redakteur: Josef-Martin Kraus

Thermoplastische Halbzeuge mit Polyamidmatrix.
Thermoplastische Halbzeuge mit Polyamidmatrix. (Bild: BASF)

Tencate Advanced Composites und BASF sind eine strategische Allianz eingegangen. Gemeinsam wollen sie thermoplastische Verbundwerkstoffe für die automobile Großserienproduktion entwickeln, produzieren und vermarkten.

Dazu bringt BASF, Ludwigshafen, umfassendes Know-how in der Herstellung und Veredelung (Formulierung) thermoplastischer Kunststoffe in die Partnerschaft ein. Bei den Kunststoffen PA, PBT und PESU wird das Portfolio erweitert. Der niederlänische Partner Tencate hat jahrelange Erfahrung in der Herstellung von Faserverbundwerkstoffen (UD-Tapes, Prepregs und Laminate). Die Nachfrage der Automobilindustrie fordere eine zügige Entwicklung, heißt es.

„Der nächste große Sprung im automobilen Leichtbau ist ohne drastische Reduktion der Herstellung kosten nicht zu machen. Dieser Sprung wird durch thermoplastische, endlosfaserverstärkte Verbundwerkstoffe möglich. Noch ist diesen Materialien der Durchbruch in die Großserie nicht gelungen. Gemeinsam mit Tencate wollen wir den Durchbruch schaffen”, erläutert Melanie Maas-Brunner, die als Nachfolgerin von Willy Hoven-Nievelstein kürzlich die Leitung der Geschäftseinheit Engineering Plastics Europe bei der BASF SE übernommen hat.

Erfahrungen mit Faserverbundwerkstoffen aus dem Flugzeugbau auf Automobile übertragen

„Tencate-Cetex-Laminate und -Prepregs werden bereits seit langem in kommerziellen Flugzeugkonstruktionen eingesetzt und finden inzwischen auch Anwendung in industriellen Herstellprozessen. Nun will Tencate seine Aktivitäten auf die Automobilindustrie ausdehnen. Gemeinsam bemühen wir uns, die neuen Materialien zügig für die Automobil-Großserie verfügbar zu machen”, sagt Frank Meurs, Group Director von Tencate Advanced Composites EMEA.

Im Vergleich zu Metallen ermöglichen Faserverbundbauteile mit Kunststoffmatrix ein 30 bis 50 % niedrigeres Bauteilgewicht. Dabei setzen nicht nur die beiden Partner Tencate und BASF auf thermoplastische Verbunde. So verdeutliche der Kongress ITHEC 2012, dass diese Werkstoffgrupe ihre Vorteile hinsichtlich der Produktivität noch kaum ausgespielt hat.

Thermoplastische Faserverbundwerkstoffe sind unbegrenzt lagerfähig und lassen sich rezyklieren, so dass Massenfertigung möglich wird. Dabei können die Bauteilhersteller häufig auf klassische Prozesse in der Thermoplastverarbeitung zurückgreifen, zum Beispiel beim Fügen und der Integration zusätzlicher Funktionselemente aus anderen Werkstoffe, zum Beispiel aus Metallen. Im Anwendungsfokus der beiden Partner stehen Semistrukturbauteile sowie Primärstrukturen im Karosserie- und Chassisbereich.

Umspritzen vorimprägnierter Laminate mit thermoplastischem Matrixwerkstoff

Thermoplastische Laminate mit Endlosfaserverstärkung sind mit Kunststoff getränkte und zu Laminaten verarbeitete Gewebe oder Gelege, die besonders leicht sind und zusätzlich hohe Leistungsfähigkeit zeigen müssen. UD-Tapes (UD: unidirektional) sind eine andere Produktklasse, die sich der anisotropen Natur von unidirektional orientierten imprägnierten Fasern bedient. In einem zweiten Schritt können diese Halbzeuge zu komplexeren Bauteilen umgeformt und dann auf einer Spritzgießmaschine mit dem thermoplastischen Matrixwerkstoff umspritzt werden. So lässt sich im Endbauteil eine möglichst hohe Funktionsintegration kosteneffizient erreichen.

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