Eine fortschrittliche Pultrusionstechnik für leichtere und stärkere Fahrzeuge
Hochleistungsfähige Duroplast-Verbundwerkstoffe als Ersatz für Stahlteile werden zu signifikanten Gewichtseinsparungen und Stärkeverbesserungen führen, die sowohl im Automobilsektor als auch im Bausektor von Nutzen sein können. Die mangelnde Automatisierung bei der Verarbeitung der Verbundwerkstoffe sorgt allerdings nicht nur für höhere Kosten, sie wirkt sich auch auf eine Produktion in großen Stückzahlen aus, die einer großflächigen Verwendung Grenzen setzt. Ein flexibles Design und die Möglichkeit zur Verwendung verschiedener Materialkombinationen machen die Pultrusionstechnik ideal für die Fabrikation von Verbundwerkstoffteilen mit Querschnitten geeignet. Zu den wesentlichen Merkmalen, die einer Wettbewerbsfähigkeit der pultrudierten Profile im Wege stehen, zählt die Zeit für die Polymerisation des Harzes in der Form, die das Verfahren verlangsamt und weitere Schritte erforderlich macht, wenn die Beschichtung zur Optimierung der Profiloberfläche genutzt wird. Das EU-finanzierte Projekt COALINE (Development of an innovative manufacturing process for the in-line coating of pultruded composites) wurde ins Leben gerufen, um diese Probleme zu beheben. Forscher entwickelten eine Methodik für die Inline-Beschichtung pultrudierter Teile, welche die Polymerisationszeit dank innovativer Mikrowellenerwärmung und speziell formulierter Duroplast-Harz-Systeme senken. Das innovative Verfahren reduziert die erforderlichen Schritte sowie die Emissionen flüchtiger organischer Verbindungen und kleiner Partikel erheblich, um über die Integration der Formgebungs-, Beschichtungs- und Verarbeitungsprozesse in einen Schritt qualitativ hochwertige beschichtete Teile zu erzielen. Hierdurch lassen sich kostengünstigere Duroplast-Verbundwerkstoffmaterialien herstellen, die als Ersatz für herkömmliche metallische Strukturwerkstoffe geeignet sind und somit das Gewicht von bspw. Fahrzeugen senken können. Die Zeitersparnisse bei der Herstellung der beschichteten Profile ermöglichen zudem eine kontinuierliche Produktion mit hohem Durchsatz. Insbesondere ein innovatives Steuersystem erleichtert durch kontrolliertes Aushärten in jeder Prozessphase die Aufbringung der Schicht an den Verbundwerkstoff. Schnell härtende Primer – die ebenfalls inline integriert sind – vereinfachen die nachgelagerte Anbringung von Klebstoffen mit bedarfsgerechten Eigenschaften, um die Verbundwerkstoffe und andere Metallteile miteinander zu verbinden und um ebenso das Recycling und die Instandhaltung pultrudierter Strukturen zu optimieren. Das neu entwickelte Verfahren von COALINE ist schneller, günstiger und umweltfreundlicher als das herkömmliche Pultrusionsverfahren. Das Projekt stellt einen Fortschritt für die Steigerung der Fahrzeugleistung dar, da dank der Verwendung kostengünstiger, hochleistungsfähiger Verbundwerkstoffe das Gewicht gesenkt wird.
Schlüsselbegriffe
Pultrusion, Fahrzeuge, Herstellung, Beschichtung, Verbundwerkstoffe, COALINE
