Henkel: Serientaugliche Fertigung von Composite-Blattfedern
Leichtbautechnologien gewinnen in der Automobilindustrie zunehmend an Bedeutung, da durch die Gewichtsreduktion moderner Fahrzeuge eine deutliche Verminderung von Verbrauch und CO2-Ausstoß erreicht wird. Gemeinsam mit Benteler-SGL hat Henkel einen Prozess entwickelt, um mit dem Harzinjektionsverfahren Resin Transfer Molding (RTM) glasfaserverstärkte Blattfedern auf Basis von Polyurethan-Matrixharz herzustellen. Im Vergleich zu üblichen Stahl-Blattfedern erreichen diese Composite-Blattfedern eine Gewichtsersparnis von bis zu 65 Prozent.
Mit Loctite MAX 2 bietet Henkel ein polyurethanbasiertes Matrixharz, das sich im Vergleich zu den für das RTM-Verfahren üblichen Epoxidharzen durch eine wesentlich schnellere Aushärtung auszeichnet. Aufgrund seiner niedrigen Viskosität durchdringt das Polyurethan-Matrixharz das Fasermaterial leichter und schonender, wodurch kurze Injektionszeiten ermöglicht werden. Die Besonderheit von Loctite MAX 2 zeigt sich außerdem im hohen Spannungsintensitätsfaktor, der ein Maß für die Zähigkeit ist. Diese Zähigkeit wirkt sich positiv auf das Ermüdungsverhalten unter Last aus. Die Blattfeder ist im Fahrbetrieb eines Automobils ständig dynamischen Belastungen ausgesetzt, so dass flexible Materialien mit hoher Ermüdungstoleranz zu einer deutlichen Verlängerung der Lebensdauer des Bauteils beitragen.
Zur Herstellung von Composite-Bauteilen in Automobil-Großserien werden vor allem Harzinjektionsverfahren wie der RTM-Prozess eingesetzt, der sowohl durch Anpassung der Temperatur als auch durch Verwendung eines zusätzlichen Beschleunigers eine kontrollierbare und damit sichere Steuerung der Härtungsreaktion ermöglicht. Zudem wird das Risiko lokaler Überhitzungen und damit verbundenen Fehlstellen verringert, da bei der Aushärtung des Polyurethanharzes Loctite MAX 2 generell weniger Wärme entsteht als bei Epoxidharzen. Auch stark dimensionierte Bauteile mit vielen Faserschichten härten auf diese Weise schnell aus. Das RTM-Verfahren ist für die Serienproduktion von Automobilen besonders attraktiv, da aufgrund der schnellen Härtungsgeschwindigkeit des Matrixharzes kurze Taktzeiten realisiert werden können.
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