Textile Verstärkungsflächen für Hochleistungs-Faserverbundstoffe (Composites) werden laut einer aktuellen Studie der Gherzi AG zur Techtextil 2013 in den kommenden Jahren mit rund sechs Prozent weltweit überdurchschnittliche Wachstumszahlen verzeichnen. Luftfahrt, Automobil, Bootsbau, Sportequipment und Windenergie sind die Wachstumstreiber der auf Glas-, Aramid- oder Carbonfaser basierenden Composites-Gewebe, -Gelege und -Geflechte. Das weltweite Produktionsvolumen von CFK- Bauteilen soll bis 2020 sogar um 17 Prozent wachsen, so eine aktuelle Studie vom VDMA Forum Composite Technology und Roland Berger Strategy Consultants, die zur Composites Europe 2012 präsentiert wurde. Bauteile aus Carbonfaser verstärktem Kunststoff erlauben eine Gewichtseinsparung von bis zu 50 Prozent. Die zunehmende Verwendung von Carbonfasern für die Herstellung von Leichtbaukomponenten im Automobilbau und anderen Einsatzfeldern stellt an die Form- und Drapierbarkeit der eingesetzten Materialien hohe Ansprüche.
Dipl.-Ing. Joan-Dirk Kümpers, Geschäftsführer der F.A. Kümpers GmbH & Co. KG zu der Neuentwicklung in der Business Unit Composite Textiles: „ Genau hier setzt das von uns unter Mitwirkung ausgewiesener Experten entwickelte Textil-Halbzeug an. Einzelne Carbonfaser-Stücke werden in Schuppenform bis zu 50 Prozent überlappend auf einem thermoplastischen Träger fixiert. Bei der späteren Verformung des Textilhalbzeugs können sich die einzelnen Faserstücke im erwärmten Werkzeug relativ zueinander verschieben und der Zielkontur optimal anpassen. Es entstehen auch bei komplexen Geometrien keine unerwünschten Verwerfungen, Verschiebungen und Stauchungen einzelner Fasergruppen, wie bei dem Einsatz konventioneller Flächengebilde häufig zu beobachten.“
Durch Spreizung bzw. Kompaktierung der Rovingstücke wird bei dem neuen Textilhalbzeug – wie bei den klassischen Gelegen auch – das gewünschte Flächengewicht eingestellt.
Bei CFK-Bauteilen, wie z.B. Kotflügelstrukturen, Abdeckhauben, Verkleidungen oder Sonderbauteilen im Sport- und Medizinbereich, bei denen die Verformbar-keit und Drapierbarkeit höhere Bedeutung haben als reine Festigkeitsaspekte, könnte die neue Schuppen-Preform-Alternative von großem Interesse sein.
Wie beim Einsatz konventioneller Composite-Halbzeuge auch, können bei dem neuen Halbzeug verschiedene Lagen in unterschiedlichen Winkeln übereinander angeordnet werden, um so den mehrachsigen Last- bzw. Beanspruchungsrich-tungen Folge zu leisten.
Ein weiteres Anwendungsspektrum sind Bauteile, die vorzugsweise aus individuell angepassten Halbzeugstrukturen gebildet werden. Mit Hilfe geeigneter Ablege-mechanismen werden die einzelnen Faser- bzw. Rovingstücke nicht unter streng geometrischen Gesichtspunkten alle in der gleichen Ordnung auf dem Träger-material platziert, sondern gemäß einer planimetrierten, von der Berechnung vorgegebenen Positionierung und Anordnung abgelegt. Bei der Drapierung der-artiger Halbzeuge in die Endkontur finden auch hier mehr oder weniger große Verschiebungen der Einzelstücke statt, so dass letztendlich eine optimale Belegung der Bauteilkontur möglich wird. Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens auch unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit ist die Verwertung von Carbon-Kurz- und Restspulen für dieses High Performance Halbzeug.
F.A. Kümpers GmbH & Co. KG:
Die F.A. Kümpers GmbH & Co. KG ist seit 1886 als vollstufig organisiertes Unternehmen mit Spinnerei, Weberei und Ausrüstung erfolgreich am Markt. An den Standorten Rheine, Deutschland, Plavy und Techonin, Tschechische Republik sowie Levice, Slowakei sind rund 400 Mitarbeiter beschäftigt. Mit einem sehr flexiblen und modernen Maschinenpark werden rund 5.000 Tonnen Technische Garne und 30 Mio. qm Gewebe für Funktionstextilien und technische Anwendungen produziert. Im Joint Venture mit SGL Meitingen werden multiaxiale Gelege und Geflechte für Composites hergestellt. Durch die hohe Fertigungstiefe als technischer Spinnweber ist die FAK ein idealer Entwicklungspartner. Von der Idee über die Auswahl der Rohfaser bis zum zertifizierten Fertigprodukt wird in enger Partnerschaft mit dem Kunden das jeweilige Anforderungsprofil der textilen Flächen entwickelt und umgesetzt. FAK ist Mitglied im Innovationsnetzwerk „Multifunktionale Fasersysteme“ (MultiFas). Der Schwerpunkt liegt hier auf der Entwicklung von Faserverbundbauteilen und technischen Textilien mit integrierten Funktionalitäten. Die FAK investiert in den Nachwuchs durch intensive und interdisziplinäre Aus- und Weiterbildung, um auch in Zukunft den komplexer werdenden Wünschen der Kunden gerecht werden zu können.
Pressekontakt: IHOFMANN, Dr. Isa Hofmann, Niederwaldstraße 4, 65187 Wiesbaden, Tel: +49 611 89059640, info@ihofmann.com, www.ihofmann.com