Lanxess breidt composiettoepassing uit tot geavanceerde extrusie-blaasmoulding met Tepez vezelversterking

Lanxess AG (Keulen, Duitsland) kondigde op 3 september aan dat het zijn toepassingsbereik uitbreidt naar extrusie-blaasmoulding, wat de integratie van Tepez continue vezel-versterkte thermoplastische composieten in het productieproces zal omvatten.

In een recente haalbaarheidsstudie toonde Lanxess aan dat componenten van PA6 geproduceerd kunnen worden met blaasmoulding-technologie terwijl ze lokaal versterkt worden met Tepez op punten die zware belasting ondergaan. De onderzoeken werden uitgevoerd op een productienaire blaasmouldingmachine in het technische centrum van de High Performance Materials business unit (HPM) in Dormagen, Duitsland. "De componenten tonen een uitstekende hechting, wat benutting van Tepez's sterkte en stijfheid mogelijk maakt," legt Arthur Rieb, blaasmouldingspecialist bij HPM, uit.

Volgens Lanxess kan het proces gebruikt worden om de mechanische prestaties van blaasvormgevormde componenten lokaal te verhogen, bijvoorbeeld in gebieden die blootstaan aan hoge mechanische spanning door inslagbelasting of hoge druk. "Daarnaast is het geschikt voor de productie van blaasvormgevormde structurele componenten, zoals holle secties voor auto-carrosserieversterking. Uitgebreid gebruik van Tepez kan een sleutelfactor zijn in het verminderen van gewicht en materiaalgebruik omdat de basiswanddikte van het onderdeel verminderd kan worden," legt Rieb uit. "Op basis van puur thermoplastische systemen zijn de holle onderdelen gemakkelijk te recyclen, wat het makkelijker maakt gesloten materiaalkringlopen te realiseren."

Bij de productie van dergelijke holle onderdelen, zegt Lanxess, is de eerste stap het extruderen van een buisvormige parison terwijl een verwarmde en geplastificeerde Tepez-invoeg simultaan in de blaasmouldingvorm wordt geplaatst. De parison wordt vervolgens in de vorm opgeblazen, wat ook de Tepez-sectie vormt. Dit resulteert in een onderdeel met een gedefinieerde vorm en lokale Tepez-versterking. "De vorming van Tepez is geïntegreerd in het blaasmouldingsproces, wat resulteert in een een-stapsproces met korte, economisch efficiënte cyclus tijden die typisch zijn voor blaasmoulding," voegt Rieb toe.

Eerder, zegt Lanxess, betrof de productie van dergelijke componenten een drie-stapsproces met het achteraf lassen van een twee- of driedimensionale Tepez-invoeg op het blaasvormgevormde holle onderdeel.

"Ons proces maakt dingen veel eenvoudiger," zegt Tilmann Sontag, expert in lichtgewichtontwerp bij HPM's Tepez-automotivergroep. "Daarnaast maakt de stofversterking het geplastificeerde Tepez-materiaal veel makkelijker te hanteren dan banden die unidirectionaal versterkt zijn met continue vezels. Dit maakt een stabiel en veilig productieproces mogelijk."

Verder, omdat de continue vezels in Tepez volledig voorgeïmpregneerd zijn met kunststof, is het proces zeer geschikt om het materiaal te consolideren zodat geen luchtinclusies ontstaan tijdens het blaasmoulding. "Het resultaat is een materiaalbinding met uitstekende hechting tussen het blaasmouldingmateriaal en Tepez. Zelfs lage blaasmouldingdrukken zijn voldoende om Tepez in kritische 3D-geometrieën te vormen zoals halfronden met strakke stralen," legt Sontag uit.

Volgens het bedrijf heeft de HPM-business unit een breed productassortiment van hoge-viscositeit compounds gebaseerd op PA6 en PA66 met en zonder glasvezelversterking ontwikkeld, materialen die ook voor het nieuwe proces/materiaalsamenstelling gebruikt kunnen worden. Zo omvat het assortiment naar verluidt zachte, inslagvaste productvarianten zoals de onversterkte PA6-compounds Durethan BC700HTS DUSXBL en Durethan BC550Z DUSXBL. Lanxess merkt op dat materialen van dit type geschikt zijn voor Tepez-versterkte tanks of andere holle onderdelen waar de toepassing ook bijvoorbeeld hoge inslagvastheid en flexibiliteit vereist. Daarentegen zijn de glasvezel-versterkte producttypen het materiaal van keuze voor lichtgewicht structurele componenten.

Met Tepez is ook een breed scala aan producttypen beschikbaar voor het proces – bijvoorbeeld materiaalvarianten die versterkt zijn met continue vezelstoffen of laminaten van glas, aramide of koolstofvezels. De matrix van de composieten is ook variabel. Naast PA6 of PA66 kan deze bijvoorbeeld ook bestaan uit polyolefines zoals polypropyleen of polyetheen.

Om klanten in alle fasen van onderdeelontwikkeling te ondersteunen, heeft de Lanxess HPM-business unit zijn expertise in materiaal, toepassing, procedurele en technologische ontwikkeling gebundeld onder de merknaam HiAnt. De dienst wordt gezegd om te omvatten van conceptontwerp, materiaaloptimalisatie en berekening van onderdeelkenmerken middels simulatietools, tot verwerking, onderdeeltesten en de start van serieproductie.