Bauteile aus Faserkunststoffverbunden (FKV) spielen für die zukünftige Mobilität eine Schlüsselrolle. Die größte Herausforderung besteht aktuell darin, Werkstoffsysteme und Verfahren zu entwickeln, die den wirtschaftlichen Einsatz für die Großserie ermöglichen und dabei umwelt- und ressourcenschonend sind. Thermoplastische Faserkunststoffverbundlösungen zeigen dazu ein enormes Potential, stellen aber gleichzeitig den Anspruch, neue Wege in der Verarbeitung zu gehen. Die Infrarotstrahlung begegnet den Anforderungen an das Aufheizen von Organoblechen und anderen Halbzeugen mit thermoplastischen Matrixsystemen wirtschaftlich, schonend und flexibel. Den Ansprüchen ans Plastifizieren von Organoblechen und Tapes wird speziell ein geregeltes Heizkonzept gerecht, dessen Wärmeeinbringung über Strahlung geschieht. Entgegen der allgemeinen Meinung, es würden sich nur Strahler eignen, deren Emissionsspektrum mit den Absorptionsbanden des aufzuheizenden Mediums übereinstimmen, sind auch davon abweichende Strahler geeignet. Während dünne Folien bei fehlender Übereinstimmung einfach durchstrahlt werden, dringt die Infrarotstrahlung in dickere Organobleche einfach tiefer ein. Anders als bei der Folienverarbeitung bietet dieser Umstand Vorteile, da durch die erhöhte Eindringtiefe die eingestrahlte Energie auf ein größeres Volumen verteilt wird. Diese Verteilung ist schonend für das Material und beschleunigt den Aufheizvorgang, da nur ein Teil der Energie über die relativ langsame Wärmeleitung ins Innere des Halbzeugs gelangen muss. In Kombination mit einer intelligenten Regelung lässt sich eine große Bandbreite an Materialien und Halbzeugdicken abdecken. Wo der Heiztechnik Grenzen gesetzt sind, kann die Optimierung der Materialien das Einsatzspektrum von FKV erweitern. Sowohl die Weiterentwicklung auf Seiten der Materialien als auch der Prozesse tragen dazu bei, dass sich die FKV-Halbzeuge der Zukunft noch flexibler und vor allem zielgenauer auf die jeweilige Anwendung maßschneidern lassen. Dies wird dem automobilen Leichtbau weitere Türen öffnen.
Leichtbautechnologien für die Großserie - Heiztechnik für endlosfaserverstärkte Thermoplaste
2014
12 Seiten, Bilder, 4 Quellen
Conference paper
German
Leichtbautechnologien fuer die Grossserie - Heiztechnik fuer endlosfaserverstaerkte Thermoplaste
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