Polyurethan als Matrix ist bereit für Serienteile

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Henkel AG & Co. KGaA

Diese ausgezeichnete Zähigkeit wirkt sich unter anderem positiv auf das Ermüdungsverhalten unter Last aus: Die hohe Toleranz gegen Spannungsspitzen lässt kritische Risse später entstehen und verlängert so die Bauteillebensdauer [2 und 3]. Gerade im Automobil, das im Fahrbetrieb ständig dynamischen Belastungen ausgesetzt ist, sind Materialien mit einer hohen Ermüdungstoleranz notwendig, um das Leichtbaupotenzial möglichst vollständig ausschöpfen zu können.

Doch nicht nur die Materialeigenschaften sind wichtig: In der Serienproduktion von Automobilen geht es vor allem um Geschwindigkeit. RTM ist ein Verfahren, das kurze Taktzeiten erreichen kann [4]. Voraussetzung dafür ist eine sehr schnelle Harzinjektion ohne Faserverzug bei gleichzeitig guter Benetzung – selbst bei einem hohen Faservolumengehalt. Das ermöglicht das Polyurethansystem Loctite MAX 2 aufgrund der niedrigen Viskositäten, auch bei niedriger Temperatur.

Schnelle Aushärtung selbst bei großen Wanddicken

Zudem ermöglicht die Polyurethanchemie eine kontrollierbare und damit sichere Steuerung der Härtungsreaktion – sowohl durch Temperaturanpassung als auch mit zusätzlichem Beschleuniger. Die generell niedrige Wärmeentwicklung bei der Aushärtung führt selbst bei großen Bauteilwanddicken mit vielen Faserschichten zu einer schnellen Härtung. Außerdem verringert sie das Risiko von lokalen Überhitzungen und der damit verbundenen Fehlstellen. Verbesserungen im Hinblick auf eine schnelle und sichere Herstellung von Composite-Bauteilen sind das erklärte Ziel in der Zusammenarbeit von Henkel und Krauss-Maffei.

Die erfolgreiche Zusammenarbeit der beiden Partner hat gezeigt, dass mit dem entwickelten Harzsystem auf Hochdruck-RTM-Anlagen eine deutliche Reduzierung der Produktionszeit zu erzielen ist. Das Poly-urethanharz härtet wesentlich schneller aus als die vergleichbaren Epoxidharze, die derzeit hauptsächlich für das RTM-Ver-fahren genutzt werden. Am Beispiel eines konkreten dreidimensional geformten Bauteils wurde eine Härtungsdauer von einer Minute bei optimierten Anlageneinstel-lungen erreicht.

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