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Verform- und Schweißbarkeit – Das Material – Teil 5 In den vorangegangenen Teilen unserer Reihe haben wir gesehen, wie die vielseitigen Eigenschaften des Materials Thermoplasten zu einer erstklassigen Alternative gegenüber beispielsweise metallischen Werkstoffen machen. Um das Leichtbaupotential dieser Verbundstrukturen voll ausnutzen zu können, sind sowohl neue Verbindungstechnologien als auch formgebende Anpassungen erforderlich. Thermoplastische Verbundwerkstoffe sind formbar! Sie bestehen aus einer Kunststoffmatrix und Verstärkungsfasern, wobei die Matrix durch Erwärmung erweicht und somit verformt und durch Abkühlung wieder in ihre feste Form gebracht werden kann. Die Formbarkeit ist ein entscheidendes Merkmal, das die Herstellung komplexer Bauteile ermöglicht und eine vielseitige Anwendung in verschiedenen Branchen erlaubt. Wenn die Matrix aufgeschmolzen ist, entscheidet die textile Flächenbildungstechnik der Verstärkungsfasern über das Verhalten im formgebenden Werkzeug. Dieses Verhalten kann sehr gut simuliert werden. Des Weiteren ist die Temperaturführung über den gesamten Prozess das A und O für reproduzierbare Bauteile bei geringem Ausschuss. Schafft man es, diese Punkte in der Auslegung zu berücksichtigen, ergibt sich ein wirtschaftlicher Vorteil gegenüber anderen Materialien, da auch kleine Serien (semi-) automatisiert umgesetzt werden können. Das thermoplastische Material ist schweißbar! Dies ist unter Umständen ein leicht kontrollierbarer Prozess, der den Einsatz von Klebstoffen oder anderen Befestigungselementen vermeidet. Werden fasergefüllte Thermoplaste verschweißt, liegt die Schwierigkeit in den Prozessparametern: Der Kunststoff darf in der Fügezone nicht verdrängt werden, sodass ein Anteil trockener Fasern vorliegt. Die Kraftübertragung erfolgt über den Thermoplastischen Kunststoff idealerweise mit 100% der Festigkeit des eingesetzten Matrixmaterials. Das wiederholgenaue Einstellen der Grenzfläche ist also entscheidend für den Erfolg. #composites, #leichtbau, #recycling, #materials, #carbon, #innovation, #hydrogen, #lightweight, #carbonfiber, #thermoplastic, #engineering, #compositestructures #bending #biegen #overmolding #spritzguss #schweißen