Die elastische Folie härtet gleichzeitig mit dem Faserverbund aus und kann so in einem Arbeitsgang verarbeitet werden. (Bild: Gummiwerk Kraiburg)
Das Gummiwerk Kraiburg präsentierte auf der Fachmesse Composites 2017 das High-Tech-Elastomer Kraibon, dessen Eigenschaften den Wirkungsgrad bei Schalldämpfung, Leichtigkeit, Impact- und Splitterschutz von Carbon-Bauteilen deutlich verbessern. Gleichzeitig reduziert dessen Einsatz die Elastomer-Verarbeitung in FVK-Bauteilen und Hybrid-Verbunde auf nur noch einen Prozessschritt. Hersteller erhalten damit neues Potenzial, die Wirtschaftlichkeit ihrer Produktion weiter zu optimieren.
Kosten senken in der FVK-Verarbeitung für den Leichtbau
Das Elastomer Kraibon ermöglicht neue Produkteigenschaften und trägt zur Kostensenkung in der FVK-Weiterverarbeitung bei. Der Vorteil: Der unvernetzte, zu einer dünnen Folie aufbereitete Kautschuk härtet mit dem Faserverbundmaterial im selben Arbeitsgang aus. Das Resultat ist eine direkte, verarbeitungsoptimierte Verbindung von FVK und Elastomer. „Je nach Vorgabe lassen sich so deutlich leichtere, robustere oder akustisch weiter optimierte Bauteile bei zugleich kostensparender Produktion fertigen“, so Florian Plenk, Teamleiter Automotive Applications – Gummiwerk Kraiburg.
Das entstehende Hybridmaterial zeigt mit einer um bis zu 20 dB optimierten Körperschalldämmung hervorragende Akustikeigenschaften. Im Vergleich zu bisherigen Verfahren ergibt sich eine Bauteil-Gewichtsersparnis von ca. 2,5 kg per m².
Besseres Splitterverhalten von FVK-Bauteilen
Ebenso verbessert der neue Werkstoff das Impact- und Splitterverhalten von FVK-Bauteilen. Aufgrund der Verbundhaftung wird das bei einem Crash übliche Bersten von CFK-Bauteilen auf ein Minimum zurückgeführt – oder entfällt ganz. Schadlos übersteht die Materialverbindung rund 100 bis 300 Prozent höhere Impactenergien. Bauteile können mit Kraibon damit auf stärkere Belastungen ausgelegt oder bei konstanter Impacttoleranz leichter und günstiger produziert werden. Da der Arbeitsschritt des Verklebens entfällt, gestaltet sich die Bauteil-Herstellung auch hier wirtschaftlicher. Das Ergebnis: verbesserte Sicherheitsreserven bei gleichzeitig erhöhter Lebensdauer, reduzierten Kosten und geringerem Gewicht.
Stark auch im Hybrid-Verbund
Das Elastomer eignet sich neben der Verarbeitung in FVK-Bauteilen auch für Hybrid-Verbunde zwischen Faserverbundkunststoffen und Metallen. Die elastischen Eigenschaften, verbunden mit einer sehr guten Haftung, lösen zwei zentrale Punkte bei diesen Werkstoffkombinationen: Die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten werden ausgeglichen und eine elektrochemische Korrosion wird vermieden. In Kombination mit einer extrem hohen Reißdehnung ergibt sich eine deutlich höhere Energieaufnahme z. B. im Crashfall.
Der High-Tech-Werkstoff ist ausgerichtet auf die Hersteller-Anforderungen der Branchen Automobilbau, Windenergie, Luft- und Raumfahrt, Sportartikel, Schienenfahrzeuge, Medizintechnik und weiteren industriellen Leichtbauanwendungen.
