W8SVR – Neolaminate aus thermoplastischen UD-Bändern

Die neue Gruppe von Neolaminaten, die unter dem Markennamen W8SVR von HUESKER Synthetic vermarktet werden, werden vollständig aus thermoplastischen UD-Bändern hergestellt und haben das Potenzial, das Gewichts-/Leistungsverhältnis von thermoplastischen Verbundwerkstoffen weiter zu verbessern, die Oberflächenglätte zu erhöhen und den Abfall zu reduzieren.

Steifigkeit und Zugfestigkeit in Verbundwerkstoffen werden weitgehend von der Faserlänge und der Faserorientierung bestimmt. Optimale Werte können daher durch die Verwendung von Endlosfasern erreicht werden, die vollständig gestreckt sind und in der vorgesehenen Belastungsrichtung des Bauteils gerade liegen, so dass Zug- und Druckkräfte möglichst direkt von der Faser aufgenommen werden können. Genau diese Eigenschaften sind bei UD-Bändern zu finden: Die gereckte Endlosfaser (mit Fasergewichtsanteilen bis zu 70%) ist in eine thermoplastische Matrix eingebettet, an der sie gut haftet. Je nach Anwendungsgebiet sowie den individuellen Kundenanforderungen können Neolaminate entweder durch Weben oder durch automatisches Tape Placement von UD-Bändern hergestellt werden.

Sie können theoretisch jede Faser/Matrix-Kombination haben, aber Glas/PP, Glas/PA6, Glas/PA66, Kohlenstoff/PP, Kohlenstoff/PA6 oder PA66, Kohlenstoff/PA12, Kohlenstoff/PC, Kohlenstoff/PPS sind die am häufigsten verwendeten Materialien.

Neolaminate aus Automatic Tape Placement (ATP)

Automatische Bandlegemaschinen ermöglichen die gerade Platzierung von UD-Bändern. Die Faserorientierung kann vom Kunden frei gewählt werden, sodass zu erwartende Kräfte belastungsgerecht aufgenommen werden können. Auf diese Weise werden maximale Steifigkeit und Festigkeit bei geringstmöglichem Gewicht erreicht. Gleichzeitig ermöglicht das ATP-Verfahren die endkonturnahe Herstellung von Laminaten. Im Vergleich zu herkömmlichen Organoblechen, die meist nur in rechteckiger Form hergestellt werden, wird der Materialausschuss um bis zu 40 Prozent reduziert.

Neolaminate aus gewebten UD tapes

Gewebte UD-Tape-Bahnen haben bessere Drapierungseigenschaften und lassen sich daher leichter zu komplexen Geometrien formen als kreuzweise verlegte Bahnen. Die mechanischen Eigenschaften kommen dennoch sehr nahe an die Eigenschaften von kreuzweise vervielfältigten (ATP) Neolaminaten heran, da die Verwendung von breiten und dünnen UD-Bändern zu deutlich weniger Ondulationspunkten und einer sehr geringen Ondulationstiefe führt. Im Vergleich zu herkömmlichen (auch gewebten) Organoblättern erreichen gewebte UD-Bänder eine höhere Festigkeit, eine höhere Steifigkeit und eine stark verbesserte Oberflächenglätte.

Stärker, steifer, geschmeidiger, schneller

Die neue Generation von Neolaminaten hat im Vergleich zu den älteren Generationen deutlich verbesserte mechanische Eigenschaften bei gleichem Stückgewicht, was in Zukunft eine zusätzliche Gewichtsreduzierung und/oder Kostenvorteile durch Materialeinsparungen ermöglicht. Aufgrund des geringeren Materialeinsatzes lässt sich die thermoplastische Matrix zudem noch schneller aufheizen und abkühlen, sodass noch bessere Zykluszeiten als bei herkömmlichen Organoblechen erreicht werden können.