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Auch Spritzprägen und variotherme Temperaturführung verringern den Druckbedarf und die Schließkraft. Ist eine weitere Reduktion der Wanddicke konstruktiv nicht möglich oder gewünscht, kann das Bauteil durch Schäumen oder Fluidinjektion an Gewicht verlieren.
Um die mechanischen Eigenschaften zu verbessern, kommen Verstärkungsmaterialien zum Einsatz. Für die Verstärkung von Thermoplasten hatten bislang vor allem Kurz- und Langfasern Leichtbaurelevanz. Mit steigendem Fasergehalt und steigender Faserlänge werden die mechanischen Eigenschaften besser.
Bindung der Einzelfasern als Matte sorgt für gleichmäßige Faseranordnung im Bauteil
Kurzfaserverstärkte Thermoplaste zeigen je nach Faserorientierung, die unter anderem von der Füllung der Kavität abhängig ist, ein anisotropes Werkstoffverhalten. Zwar erzielen langfaserverstärkte Thermoplaste bessere mechanische Eigenschaften, doch sind die endgültigen Bauteileigenschaften auch in diesem Fall von der Lage der Fasern abhängig.
Für flächige Bauteile werden Langfasern zur Verstärkung in glasmattenverstärkten Thermoplasten (GMT) eingesetzt. GMT bestehen aus konsolidierten Glasfasermatten (Wirrfaseranordnung ohne Vorzugsrichtung), in der die Bindung der Einzelfasern als Matte für eine gleichmäßige Faseranordnung im Bauteil sorgt, wodurch annähernd isotrope Eigenschaften in der Bauteilebene gewährleistet werden.
Endlosfaserverstärkte Thermoplaste als Metallersatz in Hybridteilen
Endlosfasern, deren Länge im Bereich der Bauteilabmessungen liegt, lassen sich im Bauteil so verteilen, dass sie nur in Belastungsrichtung die benötigten Verstärkungsaufgaben erfüllen. Dadurch werden der Fasergehalt und somit die Dichte des Bauteils reduziert. Bei gleichbleibendem Fasergehalt führt das zu weiter verbesserten Bauteileigenschaften.
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