Wir liefern Ihnen die komplette Prozesskette zur automatisierten Herstellung von Hochleistungs-Faser-Kunststoff-Verbunden mit Cyclic Butylene Terephthalate!
Diese Beratung umfasst Analysen entlang der Wertschöpfungskette, Wirtschaftlichkeitsrechnungen, den theoretischen Hintergrund, Pilotanlagen oder Prozesstechnologie für den Großserieneinsatz.
Thermoplastische Faser-Kunststoff-Verbunde mit kontinuierlicher Faserverstärkung können im Minutentakt hergestellt werden!
Der wesentliche Motivationsgrund für eine innovative Kombination aus Verfahren und Polymer ist die drastische Reduzierung der Zykluszeit. Erreicht wird dies durch eine schnellere Imprägnierung der Faserarchitekturen aufgrund einer bis zu 106-fach geringeren Schmelzviskosität. Die Bildung eines hochmolekularen und hochwertigen themoplastischen Kunststoffs (Makromoleküls) findet somit erst in der FKV-Verarbeitung statt (in-situ Polymerisation).
Das Polymer
Cyclic Butylene Terephthalate (CBT®) ist ein zyklisches Oligomer, das in einer ringöffnenden Polyaddition unter Verwendung eines Katalysators entropiegetrieben in den teilkristallinen technischen Thermoplast Polybutylene Terephthalat (PBT) überführt wird.
Mögliche Verarbeitungsrouten (Auszug)
Die Intervall-Heiß-Presse (IHP) arbeitet im semikontinuierlichen Schrittbetrieb und kann als Technologie-Segment zwischen diskontinuierlich arbeitender Presse und kontinuierlich arbeitender Doppelbandpresse verstanden werden. Eine Vorschubeinheit klemmt die Trägermaterialen inklusive Halbzeuge und sorgt für einen sequenziellen Transport während des Öffnungshubs. In der Pressphase ist die Säulenpresse geschlossen und baut den Druck auf der Pressfläche auf. Die Temperierung erfolgt über den Kontakt der Pressfläche mit dem Trägermaterial und wird über einzeln ansteuerbare Heiz- und Kühlzonen geregelt.
Im Gegensatz zur Doppelbandpresse lassen sich durch die Vertikalbewegung verschiedenste Werkzeuggeometrien abbilden. So beschränkt sich die Technologie nicht auf ebene Platten, sondern auch Winkel-, U-Profile oder, mit schwimmendem Kern ausgeführte, geschlossene Profile lassen sich kontinuierlich fertigen.
Das statische Pressen mit einem induktiv beheiztem System der Firma RocTool besteht aus zwei Anlagekomponenten: Einer konventionellen Presse und einem temperierbaren Werkzeug. An die Presse werden neben Bauraum, zeitgesteuerter Weg- und Druckreglung und eventueller Parallelhaltung, keine besonderen Anforderungen gestellt. Das von der Firma RocTool entwickelte und patentierte Heizverfahren für Werkzeuge basiert auf einem Induktor und einer funktionalen elektromagnetischen Oberfläche. Sobald der Induktor abgeschaltet wird, lässt sich das Werkzeug über Kühlbohrungen kurz unterhalb der Werkzeugoberfläche über klassische Kühlmedien kühlen.
Wesentlicher Vorteil für den Anwender sind sehr rasante Heiz- und Kühlraten. Je nach Konfiguration des Werkzeugs und des Generators lassen sich Heiz- und Kühlgeschwindigkeiten von 100 bis 350 K/min realisieren.
Das Ergebnis
In einer ökonomischen Prozessanalyse ist modellhaft nachgewiesen worden, wie sich die Produktionskosten für die Herstellung einer primären Produktionseinheit “Organoblech” (1000 mm Länge 640 mm Breite, aufgebaut aus 5 Lagen Prepreg mit einem Flächengewicht von ca. 620 g/m2) in verschiedenen Verarbeitungsverfahren und mit klassischem PBT und reaktivem CBT entwickeln.
Herstellungskosten flächiger Faser-Kunststoff-Verbunde mit Cyclic Butylene Terephthalate
Die Kombination moderner Verarbeitungstechnologien und der Verwendung innovativer Matrizes ermöglicht eine Halbierung der Herstellungskosten.
Quelle:
Steeg, M.: Prozesstechnologie für Cyclic Butylene Terephthalate im Faser-Kunststoff-Verbund. In: Prof. Dr.-Ing. Peter Mitschang (Hrsg.): IVW Schriftenreihe Band 90. Kaiserslautern: Institut für Verbundwerkstoffe GmbH, 2010