Polyurethan als Matrix ist bereit für Serienteile

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Henkel AG & Co. KGaA

Das Polyurethanharz wurde in eine vorgeheizte und evakuierte Form injiziert und nach einer Minute entnommen. Der Faservolumenanteil betrug etwa 50 %, wobei unabhängig vom Laminataufbau kein Faserverzug erkennbar war. Die mechanische Bearbeitung bis zur endgültigen Geometrie erfolgte durch Fräsen direkt nach dem Abkühlen des Bauteils.

Angepasste Maschinentechnik für Polyurethan-RTM

Auch wenn die Hochdruckverarbeitung von Polyurethan und die Hochdruck-RTM-Technik schon den Stand der Technik beschreiben, erfordert die Verarbeitung von Polyurethansystemen im RTM-Verfahren Anpassungen an die Maschinentechnik.

Aufbauend auf dem Verarbeitungs-Know-how von Henkel hat Krauss-Maffei die bewährten Misch- und Dosierstationen sowie die Mischköpfe weiter optimiert, um die schon hochgenaue Dosiertechnik und damit die Prozessführung im Hochtemperaturbereich weiter zu verbessern. Das Ergebnis zeigt sich am Bauteil: Eine hervorragende Mischgüte der Polyurethankomponenten unter Hochdruck sichert homogene Produkteigenschaften ohne Lufteinschlüsse. Damit stehen für die Serienproduktion geeignete und bewährte Systeme zur Verfügung [5 und 6].

Vollständig wird eine Anwendungslösung für die Automobilindustrie allerdings erst durch die Integration in ein Gesamtpaket. Dementsprechend hat Henkel materialspezifisch formulierte Klebstoffe im Programm, sodass eine sichere Integration der unterschiedlichen Bauteilmaterialien im Rahmen moderner Multimaterialkonzepte gewährleistet ist.

Weiterer Weg zur Kosteneffizienz in der Serienproduktion

Das polyurethanbasierte Matrixharzsystem Loctite MAX 2 bietet ein sehr attraktives, auf die Erfordernisse der Automobilindustrie abgestimmtes Eigenschaftsprofil. Aufgrund der guten Verarbeitbarkeit im RTM-Verfahren, verbunden mit niedriger Viskosität bei der Harzinjektion sowie einer guten Kontrolle der Härtungsgeschwindigkeit, können bei der Fertigung von Composite-Bauteilen Zykluszeiten von unter fünf Minuten erreicht werden. Die exzellente intrinsische Zähigkeit des Harzes ermöglicht eine hohe dynamische Belastbarkeit und eine hohe Ermüdungstoleranz.

Die Kombination von Loctite MAX 2 mit Glas- oder Carbonfasern führt zu weiteren Möglichkeiten einer kosteneffizienten Serienproduktion von Leichtbauteilen in der Automobilindustrie. Erste Anwendungen sind derzeit in der Kommerzialisierungs-phase. ■

Literatur

[1] Potter, K.: Resin transfer moulding. London: Chapman & Hall 1997.

[2] Cantwell, W. J., and J. Morton: The impact resistance of composite materials – a review. Composites 5/1991, P. 347–362.

[3] Kempf, M., S. Schwaegele, A. Ferencz and V. Altstaedt: Effect of impact damage on the compression fatigue performance of glass and carbon fibre reinforced composites. 18th International Conference on Composite Materials in Jeju (Korea), 21th–26th August 2011.

[4] Summerscales, J.: A model for the effect of fibre clustering on the flow rate in resin transfer moulding. Composites Manufacturing 1/1993, P. 27–31.

[5] Fries, E., J. Renkl und S. Schmidhuber: Mit vernetzter Kompetenz zum Hochleistungsbauteil. Kunststoffe 9/2011, S. 52–56.

[6] Fries, E., J. Renkl, S. Schmidhuber und M. Betsche: Effiziente Fertigungskonzepte für Leichtbaustrukturen. Lightweight Design 5/2011, S. 54ff.

* Dr. Andreas Ferencz ist Manager Composites im Geschäftsbereich Adhesive Technologies von Henkel in Düsseldorf. Frank Deutschländer ist Global Market Manager Automotive im gleichen Geschäftsbereich des Unternehmens.

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