News aus den Instituten

Nach dem Abschluss eines großen Konsortialprojektes unter der Führung des Aachener Zentrums für integrativen Leichtbau (AZL) und des Instituts für Kunststoffverarbeitung an der RWTH Aachen (IKV) ist das Ergebnis eindeutig: Tape-Einleger bieten enorme Potentiale für Spritzgießbauteile.

Es lassen sich für geeignete Bauteile die Produktkosten sowie die Bauteileigenschaften positiv beeinflussen. „Wir sind so zufrieden mit dem Verlauf und den Ergebnissen der durchgeführten Studie, dass wir bereits mehrere Folgeprojekte definiert haben und zusätzlich ein Konsortium zur kurzfristigen Identifikation sowie Umsetzung neuer Anwendungen formieren.“, erklärt Prof. Christian Hopmann, Gründungsprofessor des AZL und Leiter des IKV. Sowohl die bisherigen Ergebnisse als auch die geplanten Folgeprojekte sind Gegenstand des „Technology Information Day“ auf der K 2019, zu dem die an der Studie beteiligten Firmen, das AZL und das IKV vom Rohstoffhersteller über den Spritzgießer bis zum OEM alle Unternehmen entlang der Wert-schöpfungskette einladen, und zwar am 18.10.2019, 10:00 bis 13:30 Uhr, Messe Düsseldorf CCD Süd, Raum 002.

In Kooperation mit 20 Industriepartnern haben die beiden renommierten Aachener Forschungsinstitute AZL und IKV über einen Zeitraum von insgesamt acht Monaten eine detaillierte Analyse zum Thema Tape-Einleger in Spritzgussbauteilen durchgeführt. Bei den wenige zehntel Millimeter dicken Tapes handelt sich um Endlosfasern, typischerweise aus Glas oder Carbon, die vollständig imprägniert in eine thermoplastische Matrix eingebettet sind. Einsatz finden die präzise entsprechend der Belastungen in einem Bauteil ausricht-baren Tapes bisher vornehmlich in High-Performance Anwendungen mit dem Ziel der Gewichtsreduzierung. Ziel der jetzt durchgeführten Analyse war die Identifikation potenzieller Anwendungen und die Abschätzung einer breiteren Einsatzmöglichkeit. „Wir wissen, dass die Integration von geringen Anteilen hoch-performan-ter Tapes in typische Spritzgießbauteile wesentlich zur Einsparung von Material in deren Herstellung beitragen kann. Leichtbau ist hierbei nur ein Sekundäreffekt, ein Haupttreiber zum Etablieren der Technologie ist die Kostenreduzierung“, sagt Dr. Kai Fischer.

Das Projekt gliederte sich in mehrere Phasen: Phase I diente zunächst der Bestandsaufnahme. In 20 Interviews mit für die Spritzgießbranche repräsentativen Verarbeitern erfassten die Forscher, warum Tape-Einle-ger bisher nur selten bei der Definition der zu analysierenden Werkstoffkonzepte Berücksichtigung finden. Als wesentliche Herausforderung wurde das Fehlen von Informationen über die Materialklasse, über das Vorgehen und die Tools für den Entwicklungsprozess sowie über die notwendigen Produktionstechnologien genannt. Hier wird das Konsortium ansetzen und während des „Technology Information Day“ umfassend über den umfangreich aufbereiteten Stand der Technik sowie den hohen Reifegrad der Zulieferkette infor-mieren. Aufbauend auf dem Status Quo entwickelten sie eine Methodik, mit der technologische und wirt-schaftliche Potentiale von Tape-Einlegern in Spritzgussanwendungen analysiert werden können. „Unsere Analyse ist ganz klar zu Gunsten der Tape-Einleger ausgefallen. Mit ihnen lässt sich die Werkstoffperformance steigern. Daher können Bauteilkosten eingespart werden, indem günstigere Spritzgießcompounds oder weniger Material eingesetzt wird, oder der Produktionsprozess hinsichtlich der Zykluszeit optimiert wird“, fasst Dr. Michael Emonts die vielversprechenden Ergebnisse zusammen. „Vorteilhaft ist auch, dass der Verfahrensablauf mit Tape-Einlegern durchaus mit Inmould-Labelling-Prozessen vergleichbar ist, so dass teils bestehende Automatisierungstechnik genutzt werden kann.“

Zu dem „Technology Information Day“ im Rahmen der K 2019 lädt das Konsortium, bestehend aus Asahi Kasei Europe GmbH, BASF SE, Borealis AG, BÜFA Thermoplastic Composites GmbH & Co. KG, ENGEL AUSTRIA GmbH, Huesker Synthetic GmbH, LG Hausys R&D Center, Mitsui Chemicals, Nippon Electric Glass, Polyscope Polymers BV, POLYTEC GROUP, Simcon kunststofftechnische Software GmbH, SABIC und Toray International Europe GmbH ein. Ziel ist es, über die Technologie zu informieren und Themen der zukünftigen Zusammenarbeit zu identifizieren. Die Veranstaltung dient darüber hinaus als Plattform zur Zusammenführung von Partnern, zur Marktentwicklung und um im Rahmen von Projekten in der technologischen Entwicklung zusammenzuarbeiten.
Weitere Informationen zur Veranstaltung:

https://azl-aachen-gmbh.de/wp-content/uploads/2019/09/Tapes-for-Injection-Molded-Parts_Flyer.pdf