Inspektionsklappen durch Composite Overmolding

Sind die Anforderungen an Festigkeiten besonders hoch, kommen in der Regel endlosfaserverstärkte Sandwichbauteile auf Harzbasis oder auch metallische Bauteile zur Anwendung. 
 Vor allem im Automobilbau und in der in der Luft- und Raumfahrt sind wirtschaftliche, funktionale und leichte Bauteile gefragt. Gleichzeitig steigt der Druck nach nachhaltigen, recyclingfähigen Produkten. 

Ensinger bietet in Zusammenarbeit mit Engel eine Komplettlösung, die leicht, hochfest, vielseitig und zugleich umweltschonend ist: TECATEC-Organobleche auf rein thermoplastischer Basis werden im von Engel entwickelten Organomelt-Verfahren zu hochfesten Strukturbauteilen umgeformt. Im gleichen Prozessschritt werden dabei Funktionselemente aus der gleichen Materialgruppe wie der Matrixwerkstoff selbst angespritzt. Dies eröffnet neue Designkonzepte und Anwendungsfelder und leistet durch den rein thermoplastischen Materialansatz gleichzeitig einen Beitrag zur Nachhaltigkeit.

Herstellung rein thermoplastischer Composite-Bauteile mit Funktionsintegration

Mit dieser Technik lassen sich funktionalisierte PEEK-Teile mit komplexen Strukturen wie Inspektionsklappen effizient und vollautomatisch in hohen Stückzahlen herstellen.

Der Ensinger TECATEC-Verbund aus Kohlestofffasern mit LM-PEAK Matrix (LM = low melting) wird erwärmt, mit speziellen Werkzeugen zum Bauteil geformt (Thermoforming) und im gleichen Prozessschritt Befestigungselemente mit dem höherschmelzenden Polymer PEEK angespritzt (Overmoulding). Damit ist es möglich, voll funktionsfähige und werkzeugfallende Bauteile herzustellen, die sonst in komplexen Herstellungs- und Fügeprozessen mit Thermoset Composite realisiert werden.

TECATEC PAEK GF50 S296 CP/IP/OS V01 natural

Vorteile auf einen Blick

Formgebung und Funktionalisierung in einem Prozessschritt

Funktionselemente wie Gewindehülsen oder Nietfüße können direkt im Prozess mit integriert werden. Durch diese Funktionsimplementierung entfallen aufwendige Verbindungskonstruktionen. Der Montageaufwand reduziert sich. Dieser neue Konstruktionsspielraum ermöglicht innovative, bauraumsparende und leichtere Bauteilkonstruktionen bei zunehmender Funktionalisierung.

Alles in einem - wirtschaftlich, funktional, vielseitig

Hohe Stückzahlen, neue Designfreiheiten und mechanische Eigenschaften, die mit Thermoset-Bauteilen vergleichbar sind – so entstehen Produkte, die das Beste aus Composite und Spritzguss vereinen. 

Nachhaltiges Recyclingkonzept durch rein thermoplastische Werkstoffe

Da sowohl die Matrix des Organosheets als auch das Spritzgussmaterial aus der gleichen Polymerfamilie stammen, kann das Bauteil am Ende seiner Nutzungsdauer im Sinne der Kreislaufwirtschaft vollständig recycelt und wiederverwertet werden. 

Gewichtseinsparung durch thermoplastische Composite-Leichtbauteile

Endlosfaserverstärkte Verbundwerkstoffe bestehen aus Kohle- oder Glasfasergeweben, die in eine thermoplastische Matrix eingebettet sind. Im Vergleich zu Bauteilen aus Metall ermöglichen sie eine Gewichtseinsparung von bis zu 60 %. Durch die geeignete Kombination unterschiedlicher Materialaufbauten hinsichtlich Faserorientierung und Gewebetyp innerhalb des Organosheets lassen sich lastpfadgerechte Konstruktionen realisieren. So kann das Leichtbaupotenzial noch besser ausgeschöpft werden.

Chancen für die Mobilität von morgen   

Hochfeste, rein thermoplastische Bauteile haben sich nicht nur im Automobilbau etabliert. Auch in anderen Branchen wie der Luft- und Raumfahrt stoßen die rein thermoplastischen Leichtbau-Verbundteile auf Interesse und ersetzen zunehmend duroplastische oder metallische Strukturbauteile und Komponenten für Passagierkabinen. Die nachhaltigen Polymerlösungen sind prädestiniert für Anwendungen in Passagierflugzeugen, Drohnen und UAVs.

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