Endlosfaserverbundwerkstoffe: Mehrere Verarbeitungstechniken ermöglichen Leichtbau

Angesichts des sich beschleunigenden Trends zu Leichtbau und umweltfreundlicher Transformation in Branchen wie neuen Energiefahrzeugen, Luft- und Raumfahrt, Schienenverkehr und Windenergiespeicherung,Endlosfaserverstärkte thermoplastische VerbundwerkstoffeDurch die Nutzung von Vorteilen wie einem hohen Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, Schlagfestigkeit, Recyclingfähigkeit und kurzen Formzyklen ersetzt es nach und nach traditionelle Metalle und duroplastische Verbundwerkstoffe und wird zum Kernmaterial für die Gewichtsreduzierung in High-End-Geräten. Ein diversifiziertes Formprozesssystem bietet maßgeschneiderte Fertigungslösungen für Komponenten mit unterschiedlichen Geometrien und Produktionschargen und erschließt so kontinuierlich den Wert des Leichtbaus.

 

 

 

Geformtes Heißprägenist derzeit die ausgereifteste Prozessroute für die industrielle Umsetzung. Während der Produktion werden Rohlinge wie Endlosfaser-Prepregs und Gewebe auf einen Matrixschmelzzustand erhitzt, schnell in eine Form überführt, einer geschlossenen Druckbeaufschlagung unterzogen und anschließend abgekühlt und geformt. Dieses Verfahren bietet einen stabilen Produktionszyklus, eine hohe Maßgenauigkeit und eine hervorragende Oberflächenqualität der fertigen Produkte und eignet sich gut für die Massenproduktion kleiner bis mittelgroßer komplexer Strukturbauteile wie Abdeckplatten, Halterungen und Batteriegehäuse. Es wird häufig bei der Herstellung von Fahrwerkskomponenten für Fahrzeuge mit neuer Energie eingesetzt und stellt einen Schwerpunktbereich für die formunterstützende Industrie dar.

 

 

Das Wickelformen wird vor allem für drucktragende Bauteile in rotierenden Strukturen eingesetzt. Fasern werden in voreingestellten Winkeln auf die Oberfläche der Kernform gewickelt und gleichzeitig wärmegehärtet und verfestigt; Die Axial- und Umfangsfestigkeit lässt sich flexibel anpassen, die Umfangstragfähigkeit ist hervorragend. Diese Technologie wird häufig bei drucktragenden Komponenten wie Hochdruck-Wasserstoffspeicherzylindern, Übertragungsleitungen und Energiespeicherbehältern eingesetztbevorzugte Lösungzur Gewichtsreduzierung von Druckbehältern.

 

 

 

Das Strangpressen eignet sich zur Herstellung von langen, geraden Profilen mit konstantem Querschnitt. Fasern werden imprägniert und in einer Formdüse kontinuierlich gezogen und geformt, was zu schnellen Produktionsraten und hervorragenden axialen mechanischen Eigenschaften führt; Dies ermöglicht die stabile Herstellung von geraden Profilen wie Vierkantrohren, Führungsschienen und Versteifungen. Seine Einschränkung liegt im festen Querschnitt, der die Bildung gekrümmter oder unregelmäßig geformter Bauteile verhindert.

 

 

Im Gegensatz zu duroplastischen Verbundwerkstoffen, die nach dem Aushärten nicht wieder geschmolzen und verarbeitet werden könnenVerschiedene Verarbeitungstechniken für endlosfaserige thermoplastische VerbundwerkstoffeKonsistente Grundlogik Schmelzen durch Erhitzen, Druckverfestigung und Abkühlen zur Formgebung. Die beim Formen entstehenden Nebenprodukte und Abfälle können wieder eingeschmolzen und recycelt werden, was den Branchentrends hin zu kreislauforientierter Fertigung und kohlenstoffarmer Produktion entspricht.

 

Da sich die unterstützenden Industrieketten für inländische Prepregs, Formwerkzeuge und Automatisierungsgeräte weiter verbessern,Thermoplastische Verbundwerkstoffe mit EndlosfasernDie Herstellungskosten sinken weiter, während sich die Prozessreife stetig verbessert. In Zukunft werden synergistische Fertigungslösungen mit mehreren Prozessen die Anwendungsgrenzen von weiter erweiternleichte MaterialienErleichtert Gewichtsreduzierung, Verbrauchsreduzierung und Qualitätsverbesserung in der High-End-Geräteindustrie.