KNF und Cluster Neue Werkstoffe 2013 Compound oder Composite? Fachtagungen geben Antwort

Diese Frage erörterten im Juli die Teilnehmer der gleichnamigen Tagung des KNF und des Cluster Neue Werkstoffe in Bayreuth, im Rahmen der Veranstaltungsreihe Treffpunkt Kunststoff 2013. Am 14. November findet der zweite Teil in Bamberg statt. Für alle, die sich einen Vorgeschmack machen wollen, folgt hier ein kleines Resüme der ersten Fachtagung.

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Kunststoff-Netzwerk Franken e.V. (KNF)

Compound oder Composite? – lautet eine derzeit häufig gestellte Frage bei der Konzeption, Konstruktion und Fertigung anspruchsvoller Kunststoffbauteile. Die homogene Mischung von Kunststoffen und funktionalen Additiven – der Compound – glänzt dabei durch seine Verarbeitungseigenschaften. Aber die Faserverbundwerkstoffe mit polymerer Matrix – die Composite – spielen ihre Vorteile meist bei den Bauteileigenschaften aus, wie Dr. Thomas Zeiler von der Maincor AG und Vorstand des Kunststoffnetzwerk Franken (KNF), ausführte.

Im Rahmen der Gemeinschaftsinitiative Treffpunkt Kunststoff, diskutieren in diesem Jahr Experten aus dem KNF und dem Cluster Neue Werkstoffe (CNW) Auswahlkriterien, Verarbeitungstechnologien und Einsatzmöglichkeiten von Compounds und Compositen. Bauteilkonzepte und Designkriterien beim Einsatz von Compounds auf der einen und Composites auf der anderen Seite, stellen die Konstrukteure und Anwender vor vielfältige Herausforderungen: So sind beispielsweise in beiden Fällen die Werkstoffeigenschaften stark vom Verarbeitungsverfahren abhängig und die Festlegung von Toleranzen darum komplex. Der Vergleich der beiden Werkstofftechnologien und die Frage danach, nach welchen Kriterien sich für das eine oder andere Konzept entschieden werden soll, standen im Mittelpunkt des ersten Forums am 11. Juli in Bayreuth. Dass die Automobilindustrie beim Einsatz von Kunststoffen eine Vorreiterrolle spielt, zeigen aktuelle Beispiele vom verstärkten Einsatz von Hochtemperatur-Compounds in motornahen Bereichen bis hin zum BMW i3 mit seiner Carbonkarosserie. Bauteilkonzepte und Designs sowie die Kriterien zur Materialauswahl müssen aus der Sicht eines Automobilisten ganzheitlich betrachtet werden. Der Einsatz von Composites zu Leichtbauzwecken wirkt dabei dreifach: er verbessert die Fahrdynamik, reduziert den Verbrauch und erhöht die Fahrzeugsicherheit, wie Günter Deinzer von der Audi AG erklärte.

Mischbauweise bei Karosseriebauern favorisiert

Die Designanforderungen, die Möglichkeiten für eine Integralbauweise, aber auch das Fahrzeugproduktionsvolumen sind dabei wesentliche Auswahlkriterien für einen Compositeeinsatz. „Die Zukunft des Karosseriebaus liegt in der Mischbauweise und dazu müssen fakultätsübergreifende Kooperationen realisiert werden“, forderte Deinzer. Das „emotionale“ Produkt Auto lebe dabei auch von einer besonderen Oberflächengestaltung. Speziell die Composites stellen hier hohe Anforderungen an die Hersteller, da gängige Verfahren, wie der KTL-Prozess (ein Beschichtungsverfahren) nicht durchgeführt werden können. Stand der Technik bei Composites ist derzeit eine dreistufige Lackierung von CFK innerhalb von 6 Stunden. Dabei gibt es viele Parameter, um die Haftungsmechanik zu beeinflussen und darum vielfältige Beschichtungsherausforderungen. Beispielshaft seinen hier Matrixanhäufungen genannt, die zu Strukturabzeichnungen am beschichteten Teil führen können. Auch Kunststoffcompounds werden durch höhere Füllgrade und durch die Verwendung von hohen Polyolefinanteilen schwieriger zu beschichten: „Die Zukunft liegt für hochwertige Automobiloberflächen in neuen Produktionsprozessen, wie beispielsweise der Kombination von IMC und Lackierung“, prognostizierte Willi Scheuchenpflug von der Berlac AG.

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