BASF und SGL Group auf dem Weg zu reaktiven Polyamid-Carbonfaser-Compositen
04.10.2012 / BASF und die SGL Group werden gemeinsam ein Composite-Material entwickeln, das auf einem reaktiven Polyamidsystem und dafür geeigneten Carbonfasern basiert und der kosteneffizienten Herstellung von thermoplastischen Carbonfaser-Verbundwerkstoffen dient. Das Materialsystem kann im Injektionsverfahren (T-RTM: thermoplastisches Resin Transfer Molding) sowie im reaktiven Spritzguss eingesetzt werden und erlaubt deutlich kürzere Bearbeitungszyklen als im konventionellen duroplastischen RTM. Die Anpassung des Materialsystems an diese schnelleren Herstellverfahren spielt eine wichtige Rolle beim Einstieg in die automobile Serienfertigung von leichten und hochfesten Strukturbauteilen aus Carbonfaser-Verbundwerkstoffen.
Als führender Hersteller von Polyamid und Caprolactam, einer Vorstufe des Polyamids, bringt die BASF ihre Kompetenz in der Entwicklung von neuen Polymer-Matrixsystemen ein. Die SGL Group nutzt ihre Materialexpertise entlang der Carbonfaserwertschöpfungskette und bei Hochtemperaturprozessen.
„Um eine gute Benetzung der Faser und kurze Taktzeiten beim T-RTM oder reaktiven Spritzgießen zu erreichen, gehen wir von dünnflüssigen, hochreaktiven Caprolactam-Formulierungen aus“, erläutert Dr. Martin Jung, Leiter der Forschung Structural Materials und Sprecher der BASF-Forschung für die Automobilindustrie.
Um eine optimale Anbindung des Polyamids an die Faser zu erzielen, muss für diese neuen Matrixsysteme eine geeignete Carbonfaser-Oberflächenbehandlung, die sogenannte Schlichte, entwickelt werden. Dr. Hubert Jäger, Konzernforschungsleiter der SGL Group: „Nur mit einem maßgeschneiderten Schlichtesystem kann diese optimale Verbindung entstehen und die Carbonfaser ihre besonderen Eigenschaften wie hohe Steifigkeit und Festigkeit auf das Bauteil in vollem Umfang übertragen. Durch die Verknüpfung unserer langjährigen Industrieerfahrung sind wir in der Lage, Prozesse und Materialien entlang der gesamten Wertschöpfungskette der Carbonfasertechnologie für neue Anwendungen zu optimieren.“
Thermoplastische Carbonfaser-Verbundwerkstoffe kombinieren Eigenschaften der Carbonfaser wie hohe Steifigkeit bei geringem Gewicht mit typischen Verarbeitungsvorteilen der Thermoplaste. Sie lassen sich umformen, rezyklieren und schweißen. Damit fördern sie die Weiterentwicklung der Carbonfaser-technologie zur Großserientauglichkeit.
