Schienbeinschoner (Foto: IKV Aachen)
IKV und 14 Partner präsentieren ambitioniertes Projekt: Reactive Moulding
16.09.2013 / Das Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) in Industrie und Handwerk an der RWTH Aachen ist auch in diesem Jahrauf der K in Düsseldorf vertreten. In einem ehrgeizigen Messeprojekt, an dem sich 14 Projektpartner beteiligen, zeigt das IKV die Verarbeitung von Faserverstärkten Kunststoffen (FVK) mit thermoplastischen Matrices im Spritzgießprozess. Dabei kombinieren die Forscher die Verfahrensvorteile des Flüssigimprägnierens, das die Verarbeitung textiler Preforms ermöglicht, mit den Vorteilen einer thermoplastischen Matrix. Sie entwickeln dafür einen komplett automatisierten und hochintegrierten Prozess und machen sich die so genannte In-Situ-Polymerisation zunutze. Mit der Übertragung auf den Spritzgießprozess als In-Situ-Spritzgießen entstehen aus komplexen Faserhalbzeugen und einem Monomer direkt im Spritzgießwerkzeug Bauteile in Großserie. Als Demonstrator Bauteil wählten die IKV-Forscher einen Schienbeinschoner.
Die gängigen Fertigungsverfahren für FVK-Bauteile weisen gewisse Nachteile auf. Sie benötigen bislang zwei voneinander getrennte Prozesse (wie z. B. Organobleche: Imprägnierung und Formgebung). Darüber hinaus ist die Formgebung auf vergleichsweise einfache Geometrien beschränkt und die erreichbaren Oberflächenqualitäten sind begrenzt. Die IKV-Verfahrenskombination soll diese Nachteile wettmachen. Beim In-Situ-Spritzgießprozess erfolgt die Imprägnierung der textilen Preforms mit niedrig viskosem Caprolactam, einem Monomer und dessen Reaktion durch in-Situ-Polymerisation zu Polymanid 6.
Voraussetzung für diesen innovativen Prozess sind neben einer optimierten Matrix-Rezeptur, angepasste Faser-/Schlichtesysteme, eine spezielle Spritzgießmaschinentechnik und vor allem eine neuartige Werkzeug-, Dicht- und Verfahrenstechnik.
Der Schienbeinschoner soll die Leistungsfähigkeit dieses Verfahrens demonstrieren. Er besteht aus einem Schild aus TP-FVK und einer Weichkomponente aus einem thermoplastischen Elastomer (TPE). Damit besitzt das Bauteil hohe mechanische Eigenschaften, gutes Impact-Verhalten, geringes Gewicht und hohen Tragekomfort. Zudem ermöglicht der hochintegrierte, innovative Prozess hohe Stückzahlen, das erklärte Ziel für die Großserienproduktion.
Zu den Partnern des IKV-Messeprojekts gehören: ASS Maschinenbau, Clariant, EM-Systeme, ENGEL AUSTRIA, Gummiwerk Kraiburg, gwk Gesellschaft Wärme Kältetechnik, Hasco Hasenclever, Hennecke, Keller Lufttechnik, Kistler Instrumente, LANXESS Deutschland, P-D Interglas Technologies, Piovan sowie Schöfer.
