Lanxess breidt het gebruik van composieten uit tot extrusieblaasvormen

Lanxess AG (Keulen, Duitsland) heeft op 3 september aangekondigd dat het zijn scala aan toepassingen gaat uitbreiden naar extrusieblaasvormen, waaronder de integratie van Tepex continu vezelversterkte thermoplastische composieten in het productieproces.

In een recente haalbaarheidsstudie zegt Lanxess dat het heeft aangetoond dat componenten gemaakt van PA6 kunnen worden vervaardigd met blaasvormtechnologie terwijl ze lokale versterking met Tepex krijgen op punten die zwaar worden belast. De onderzoeken zouden zijn uitgevoerd op een blaasvormmachine die bijna in productie is in het technisch centrum van de High Performance Materials business unit (HPM) in Dormagen, Duitsland. "De componenten vertonen een uitstekende hechting, waardoor de sterkte en stijfheid van Tepex kan worden benut", legt Arthur Rieb, blaasvormspecialist bij HPM, uit.

Volgens Lanxess kan het proces worden gebruikt om de mechanische prestaties van geblazen componenten lokaal te verbeteren, bijvoorbeeld in gebieden die onderhevig zijn aan hoge mechanische belasting als gevolg van stootbelastingen of hoge druk. “Bovendien is het geschikt voor de fabricage van geblazen constructiedelen, zoals de holle profielen voor carrosserieversterking. Veelvuldig gebruik van Tepex kan een belangrijke factor zijn bij het verminderen van gewicht en materiaalgebruik, omdat de basiswanddikte van het onderdeel kan worden verminderd”, legt Rieb uit. "De holle delen zijn puur gebaseerd op thermoplastische systemen en zijn gemakkelijk te recyclen, waardoor het gemakkelijker wordt om materiaalkringlopen met een gesloten kringloop tot stand te brengen."

Bij het vervaardigen van dergelijke holle onderdelen, zegt Lanxess, is de eerste stap het extruderen van een buisvormige parison terwijl tegelijkertijd een verwarmd en geplastificeerd Tepex-inzetstuk in het blaasvormgereedschap wordt geplaatst. De parison wordt vervolgens opgeblazen in het gereedschap, dat ook het Tepex-gedeelte vormt. Dit resulteert in een component met een gedefinieerde vorm en lokale Tepex-wapening. "Het vormen van Tepex is geïntegreerd in het blaasgietproces, wat resulteert in een proces in één stap met korte, economisch efficiënte cyclustijden die typisch zijn voor blaasgieten", voegt Rieb toe.

Voorheen, zegt Lanxess, omvatte de fabricage van dit soort componenten een proces van drie stappen met het daaropvolgende lassen van een twee- of driedimensionaal Tepex-inzetstuk op het geblazen holle onderdeel.

"Ons proces maakt de zaken veel eenvoudiger", zegt Tilmann Sontag, expert in lichtgewicht ontwerp bij HPM's Tepex automotive group. “Bovendien maakt de weefselversterking het geplastificeerde Tepex-materiaal veel gemakkelijker te hanteren dan tapes die in één richting zijn versterkt met doorlopende vezels. Dit zorgt voor een stabiel en veilig productieproces.”

Verder, aangezien de continue vezels in Tepex volledig voorgeïmpregneerd zijn met plastic, is het proces in hoge mate voldoende om het materiaal te consolideren, zodat er zich geen luchtbellen vormen tijdens het blaasvormen. “Het resultaat is een materiaalbinding met een uitstekende hechting tussen het blaasvormmateriaal en Tepex. Zelfs lage blaasvormdrukken zijn voldoende om Tepex te vormen tot kritische 3D-geometrieën, zoals halve bollen met kleine radii”, legt Sontag uit.

Volgens het bedrijf heeft de HPM-business unit een breed productassortiment van hoogviskeuze compounds op basis van PA6 en PA66 met en zonder glasvezelversterking ontwikkeld, materialen die ook kunnen worden gebruikt voor de nieuwe proces/materiaalcombinatie. Het assortiment zou bijvoorbeeld zachte, slagvaste productvarianten bevatten, zoals de onversterkte PA6-compounds Durethan BC700HTS DUSXBL en Durethan BC550Z DUSXBL. Lanxess merkt op dat dit soort materialen geschikt zijn voor met Tepex versterkte tanks of andere holle delen waar de toepassing bijvoorbeeld ook een hoge slagvastheid en flexibiliteit vereist. Daarentegen zijn de met glasvezel versterkte productsoorten het materiaal bij uitstek voor lichtgewicht structurele componenten.

Ook bij Tepex is een breed scala aan producttypes beschikbaar voor het proces, bijvoorbeeld materiaalvarianten die zijn versterkt met doorlopende vezelweefsels of laminaten van glas-, aramide- of koolstofvezels. De matrix van composieten is ook in staat tot variatie. Naast bijvoorbeeld PA6 of PA66 kan het ook bestaan ​​uit polyolefinen zoals polypropyleen of polyethyleen.

Om klanten in alle stadia van de ontwikkeling van componenten te ondersteunen, heeft de business unit Lanxess HPM haar expertise op het gebied van materiaal-, toepassings-, procedurele en technologische ontwikkeling gebundeld onder de merknaam HiAnt. De service zou alles omvatten, van conceptontwerp, materiaaloptimalisatie en het berekenen van componentkenmerken door middel van simulatietools tot verwerking, componenttesten en het starten van serieproductie.