Innovationsfelder der Kunststoffverarbeitung

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Auch die Pultrusion goes In-situ

Eine Möglichkeit, mit PA-Monomeren zu arbeiten, ist auch das In-situ-Spritzgießen. Dabei finden die Imprägnierung der Fasern sowie die Reaktion zum fertigen PA 6 im Spritzgießwerkzeug statt. Aufgrund der geringen Viskosität kann der Einspritzdruck niedrig sein, was hohe Einspritzgeschwindigkeiten erlaubt, ohne die Fasern unzulässig zu verschieben oder zu schädigen. Dabei werden laut IKV Aachen ein besonderes Dichtkonzept und eine ungewohnt hohe Präzision vom Spritzgießwerkzeug gefordert, da das dünnflüssige Monomer trotz geringerer Drücke zur Überspritzung der Trennebene führt. Das Fraunhofer-ICT zeigte mit dem Maschinenhersteller Engel auch schon fertige, hochkristalline und langkettige faserverstärkte PA-6-Einleger für ein Bremspedal – mit dem nötigen Festigkeits- und Steifigkeitsniveau.

Eine weitere Möglichkeit, hochfeste und -steife langfaserverstärkte Thermoplasteinleger zu fertigen, ist die In-situ-Pultrusion. Auf der entsprechenden Anlage des IKT konnten erstmals uniaxiale, endlosfaserverstärkte Profile aus PA 6 hergestellt werden. Der extreme Fasergehalt von über 70 Masseprozent – auch bei großen Wanddicken und langen Fließwegen – ist möglich, weil das niedrigviskose Monomer die Faserbündel leicht durchtränken kann. Im Gegensatz zu den Duromeren können die Fasern aber nicht durch ein Monomerbad gezogen werden,weil die Umgebungsfeuchte die Reaktion zum PA 6 verhindert. Die Durchtränkung der Fasern und die Reaktion zum Kunststoff müssen also im Pultrusionswerkzeug unter Schutzatmosphäre stattfinden.

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