Produktneuheit 06. September 2023
Armierung von Spritzgießbauteilen mit Hilfe maschinell gebogener Faserverbundprofile
Rebar Reinforcement
Das Verfahren dient der Herstellung hybrider Verbundwerkstoffe.
Hierbei werden Spritzgussbauteile mithilfe maschinell gebogener Profile aus faserverstärktem Thermoplast „armiert“ – also lastgerecht verstärkt.
Die Fasern sind in eine thermoplastische Matrix eingebettet: So entsteht aus losen Fasern ein „Kohlenstoffdraht“, der sich durch Erhitzen verformen lässt und bei Raumtemperatur fest ist. Durch eine maschinelle Drahtbiegetechnik wird dieser dann zu einer lastgerechten Armierung gebogen und anschließend in ein Spritzgusswerkzeug eingelegt und umspritzt – ähnlich einer Stahlbeton-Konstruktion.
Hintergrund: Fasern aus Carbon oder Glas sind wegen ihres geringen Gewichts und ihrer hohen mechanischen Eigenschaften ideale Verstärkungsmaterialien. Voraussetzung für eine effektive Wirkung ist jedoch, dass die Fasern auch entlang der Hauptbelastungsrichtungen im Bauteil eingebettet sind. Während herkömmliche Verfahren immer einen Träger (z.B. eine Form) benötigen, auf dem die Fasern in der gewünschten Orientierung abgelegt werden können, kann dieser bei dem hier vorgestellten Verfahren vollständig entfallen.
In der Herstellung via Rebar Reinforcement-Hybridtechnologie ergeben sich mehrere Vorteile: Das Biegen der Drähte erfolgt ohne formgebende Werkzeuge. So entsteht etwa ein Stern durch abwechselndes nach rechts biegen um 72 Grad und nach links biegen um 144 Grad. Eine Stern-Form ist überflüssig. Bei anderen Verfahren, in denen nicht-vorgeformte Faserverbund-Halbzeuge (z.B. Gewebematten) umspritzt werden, muss die passgenaue Umformung im laufenden Prozess geschehen. Dies findet meist direkt im Spritzguss-Werkzeug statt, das somit auch als formgebendes Werkzeug dient. Dadurch sind Taktzeiten länger und Werkzeugkosten oft doppelt so hoch, als wenn die vorgeformten Teile einfach nur eingeclipst und umspritzt werden.
Rebar Reinforcement-Bauteile können überall da zum Einsatz kommen, wo heute Metalle verwendet werden.
Das Verfahren dient der Herstellung hybrider Verbundwerkstoffe.
Hierbei werden Spritzgussbauteile mithilfe maschinell gebogener Profile aus faserverstärktem Thermoplast „armiert“ – also lastgerecht verstärkt.
Die Fasern sind in eine thermoplastische Matrix eingebettet: So entsteht aus losen Fasern ein „Kohlenstoffdraht“, der sich durch Erhitzen verformen lässt und bei Raumtemperatur fest ist. Durch eine maschinelle Drahtbiegetechnik wird dieser dann zu einer lastgerechten Armierung gebogen und anschließend in ein Spritzgusswerkzeug eingelegt und umspritzt – ähnlich einer Stahlbeton-Konstruktion.
Hintergrund: Fasern aus Carbon oder Glas sind wegen ihres geringen Gewichts und ihrer hohen mechanischen Eigenschaften ideale Verstärkungsmaterialien. Voraussetzung für eine effektive Wirkung ist jedoch, dass die Fasern auch entlang der Hauptbelastungsrichtungen im Bauteil eingebettet sind. Während herkömmliche Verfahren immer einen Träger (z.B. eine Form) benötigen, auf dem die Fasern in der gewünschten Orientierung abgelegt werden können, kann dieser bei dem hier vorgestellten Verfahren vollständig entfallen.
In der Herstellung via Rebar Reinforcement-Hybridtechnologie ergeben sich mehrere Vorteile: Das Biegen der Drähte erfolgt ohne formgebende Werkzeuge. So entsteht etwa ein Stern durch abwechselndes nach rechts biegen um 72 Grad und nach links biegen um 144 Grad. Eine Stern-Form ist überflüssig. Bei anderen Verfahren, in denen nicht-vorgeformte Faserverbund-Halbzeuge (z.B. Gewebematten) umspritzt werden, muss die passgenaue Umformung im laufenden Prozess geschehen. Dies findet meist direkt im Spritzguss-Werkzeug statt, das somit auch als formgebendes Werkzeug dient. Dadurch sind Taktzeiten länger und Werkzeugkosten oft doppelt so hoch, als wenn die vorgeformten Teile einfach nur eingeclipst und umspritzt werden.
Rebar Reinforcement-Bauteile können überall da zum Einsatz kommen, wo heute Metalle verwendet werden.
Autenrieth Kunststofftechnik
GmbH & Co. KG
Ansprechpartner
Herr Ronald Müller