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LENCEN™ (c-GFRTP) ist ein mit Endlosglasfasern verstärkter Thermoplast, der durch das Stapeln von Schichten eines Endlosglasfasertextils mit Polyamid-66-Folien (PA66) hergestellt wird.
Endlosfaserverstärkter Thermoplast ist ein Verbundwerkstoff, der durch Imprägnieren von Glasfasertextilien oder ähnlichen Geweben mit thermoplastischem Kunststoff und anschließendes Aushärten zu einem plattenförmigen Produkt entsteht und auch als Verbundwerkstoff, Organoblech oder Prepreg bezeichnet wird.
Das Akronym für Continuous Glass Fiber Reinforced Thermoplast lautet c-GFRTP, es gibt jedoch auch andere Bezeichnungen wie GFRTP und GFRP.
Hier werden die Eigenschaften und der Herstellungsprozess von LENCEN™ vorgestellt, einem Prepreg-Produkt, das durch das Stapeln von Schichten eines Endlosglasfasertextils mit Polyamid-66-Folien (PA66) entsteht.
Die firmeneigene Technologie von Asahi Kasei verbessert die Haftung zwischen Glasfasern und Harz und führt so zu Materialien mit höherer Festigkeit.
Da die Zugfestigkeit und Stoßdämpfung der faserverstärkten Thermoplaste LENCEN™ mit denen von Metallen vergleichbar oder ihnen sogar überlegen sind, erhöhen diese Materialien die Aufprallsicherheit bei gleichzeitiger Gewichtsreduzierung und tragen so zu besserer Zuverlässigkeit und Kraftstoffeffizienz bei.
Flammhemmende Typen überstehen Brennerflammtests (1000°C, 5 Minuten), ohne dass Löcher im Material entstehen.
Wenn es beispielsweise bei der Batterie eines Elektrofahrzeugs zu einem thermischen Durchgehen kommt, verlangsamt dieses Material die Ausbreitung der Flammen und trägt so zur Sicherheit der Insassen bei.
LENCEN™ wird nach folgendem Verfahren hergestellt.
Da es sich bei PA66 außerdem um thermoplastische Kunststoffe handelt, können sie mit dem Spritzguss von Materialien ähnlicher Art kombiniert werden (Hybrid aus Verbundwerkstoff und Spritzguss, Verbundplatte mit Spritzguss umspritzt). Dies ermöglicht die Herstellung komplex geformter Teile wie Rippen und Flansche und bietet die Möglichkeit zur Kostensenkung dank verbesserter Bauteilsteifigkeit und besserer Integration mit benachbarten Bauteilen.
Was ist Prepreg?
Unter dem Begriff Prepreg versteht man Formmaterialplatten, die im oben beschriebenen Imprägnierverfahren hergestellt werden. Es wird auch der Begriff Organoblech verwendet.
Die Materialkombination zur Herstellung von Prepreg kann auf viele Arten gewählt werden. Für die Kunststofffolien werden üblicherweise thermoplastische Kunststoffe wie Polyamid oder Polypropylen verwendet; auch duroplastische Kunststoffe können verwendet werden. Für die Verstärkungsfasern werden üblicherweise Glasfasern und Kohlenstofffasern verwendet, die in Endlosfasertextilien eingewebt oder in unidirektionalen (UD) Konfigurationen ausgerichtet werden können; es werden auch nichtgewebte (zufällige) Konfigurationen aus gehackten Kunststoffen verwendet.
Batteriegehäuse in Elektrofahrzeugen werden üblicherweise aus Metallen wie Stahl oder Aluminium hergestellt. Das Ziel, das Komponentengewicht zu reduzieren, um die Reichweite des Fahrzeugs zu erhöhen, legt die Möglichkeit nahe, auf Kunststoffe umzusteigen. Allerdings bieten herkömmliche Kunststoffe nicht die erforderliche Wärmebeständigkeit. Auch die Kostensenkung ist ein Dauerthema.
LENCEN™ ist
Metalle wie Eisen und Aluminium werden in Teilen wie Stoßfängerträgern und Bremspedalen verwendet, wodurch viele Möglichkeiten zur Gewichtsreduzierung bestehen.
Diese Komponenten erfordern Materialien mit hervorragender Festigkeit, Steifigkeit, Schlagzähigkeit und Haltbarkeit. Wir glauben, dass LENCEN™ vereint die dafür notwendigen Eigenschaften.
Stoßfängerträger aus Eisen erfordern eine Nachbearbeitung, wie beispielsweise Biegen oder Schweißen mit Einzelteilen. Durch die Verwendung dieses Materials lässt sich jedoch das Gewicht sowie die Anzahl der Prozesse und Teile reduzieren.
Durch Formoptimierung mit der proprietären CAE-Technologie von Asahi Kasei kann das Komponentengewicht noch weiter reduziert werden.
Bei einer Batterieabdeckungskomponente, die einem Seitenaufpralltest unterzogen wird, reproduziert die CAE-Modellierung das Bruchverhalten und die Energieabsorption zum Zeitpunkt des Aufpralls präzise.
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