6. Juni 2023 -
Tool Gauge, ein US-amerikanischer Hersteller von komplexen, hochwertigen Kunststoff- und Metallbaugruppen für globale Erstausrüster der Luft- und Raumfahrtindustrie, und Victrex, ein weltweit führender Anbieter von Polymerlösungen auf PEEK- und PAEK-Basis, haben heute ihre Zusammenarbeit bei der Entwicklung einer neuen Co-Molding-Technologie für die Luft- und Raumfahrtindustrie angekündigt. Diese neue Technologie basiert auf geformten Kohlenstoff-Verbundwerkstoffen, sog. CFK, in Kombination mit kohlenstoffverstärkten Thermoplasten.
"Die Luft- und Raumfahrtindustrie setzt zunehmend auf thermoplastische Werkstoffe, da diese das Flugzeuggewicht verringern, den Zeitaufwand und den Abfall bei der Bearbeitung von Metallen reduzieren und nachhaltige Produkte für unsere Zukunft liefern", erklärt Jim Lee, Geschäftsführer von Tool Gauge. "Im Rahmen dieses Gemeinschaftsprojekts mit Victrex und der UW (University of Washington) wollen wir die in Verkehrsflugzeugen verwendeten maschinell bearbeiteten Aluminiumkomponenten, die aktuell kostenintensiv sind und deren Herstellung Monate dauert, durch neue Versionen aus thermoplastischen Verbundwerkstoffen ersetzen."
Zur Herstellung des vorgeschlagenen Thermoplasts wird das Hybrid-Overmolding-Verfahren eingesetzt, bei dem dünne Lagen von Kohlenstofffasern mit dem LMPAEK™-Polymer von Victrex kombiniert werden, wodurch ein unidirektionales Tape entsteht. Anschließend wird dieses aufgeschichtet und unter Anwendung von Hitze und Druck zu einer Platte konsolidiert, aus der dann kleine Stücke geschnitten werden. Schließlich wird der Composite-Einleger mit dem kurzfaserverstärkten PEEK-Compound überspritzt. Zwischen dem PEEK-Compound und dem LMPAEK™ Laminat bildet sich eine stoffschlüssige Verbindung, in dem das geschmolzene PEEK die Oberfläche des Einsatzes aufschmilzt. Beim Abkühlen des Werkstücks wird aus dem PEEK-Compound und dem LMPAEK™ Verbundwerkstoff wieder eine Einheit gebildet.
Durch das Hybrid-Spritzgussverfahren entsteht ein Bauteil, das aufgrund der Endlosfaserverstärkung mechanisch fester und steifer ist als ein Bauteil, das nur aus PEEK-Compound besteht. Das hybride Umspritzen kombiniert das Spritzgießen mit dem Thermoformen, wodurch ein fertiges Teil entsteht, das leichter und wirtschaftlicher ist, weniger Abfall produziert, schneller hergestellt werden kann und eine verbesserte Ermüdungsleistung aufweist.
