Wo es um Leichtbau geht, liegt die Sandwichbauweise nah. Durch den Einsatz eines leichten Wabenkernmaterials, das zwei dünne Deckschichten auf Abstand hält, kann mit weniger Materialaufwand eine höhere Steifigkeit und […]
Wo es um Leichtbau geht, liegt die Sandwichbauweise nah. Durch den Einsatz eines leichten Wabenkernmaterials, das zwei dünne Deckschichten auf Abstand hält, kann mit weniger Materialaufwand eine höhere Steifigkeit und Festigkeit erreicht werden als mit nur einem Material in monolithischer Bauweise. Die Folge sind hohe Gewichtseinsparungen von über 80 %, dazu kommt ein erhebliches Potenzial zur Materialkosteneinsparung. Ein Vorteil, den die Automobilindustrie für sich zu nutzen weiß: So bestehen die Paneele von modernen Lkw-Aufbauten und -Anhängern meist aus einem leichten, kunststoffbasierten Kern und Decklagen aus faserverstärkten Kunststoffen. Die Hersteller von Automobilen für den Endkunden ziehen ebenso mit Kfz-Bauteilen in Leichtbauweise nach. Die ThermHex Waben GmbH aus Halle/Saale hat dafür ein passendes Produkt parat.
Effiziente Herstellung
Das flexible Leichtbaumaterial bringt ein Standardraumgewicht von 80 kg/m³ mit. (Foto: ThermHex)
ThermHex bietet Automobilherstellern und Teilezulieferern thermoplastische Wabenkerne aus PP als starkes, aber dennoch flexibles Leichtbaumaterial. Das Standardraumgewicht beträgt 80 kg/m³. Für Anwendungen mit geringeren Anforderungen an die Druckfestigkeit ist ebenso ein leichterer Kern mit einer Dichte von 60 kg/m³ geeignet. Die Dicke der Wabenkerne beläuft sich auf 3 bis 28 mm – die Zellweiten liegen bei 3 bis 9,6 mm. Die einzelnen Waben verfügen über eine zur Hälfte geschlossene Oberfläche, was im späteren Sandwichelement in Kombination mit verschiedenen Oberflächen-Finishs eine optimale Verbindung zwischen Kern und Decklage ermöglicht. Kleine Zellweiten ermöglichen außerdem eine hohe Oberflächenqualität.
Die Wabenplatten entstehen aus einer einzelnen Materialbahn durch thermisches Verformen, einen Faltvorgang und thermisches Verschweißen. Der patentierte kontinuierliche In-Line-Prozess, in dem auch verschiedene Deckschichten auf den Wabenkern aufgebracht und mit diesem verbunden werden können, ermöglicht die effiziente Herstellung der Platten. Der automatisierte Produktionsprozess ist vorteilhaft gegenüber anderen Verfahren, bei denen jede Lage der Waben erst einzeln von einem Block geschnitten und anschließend laminiert werden muss.
Die Wabenplatten werden beim Anwender letztlich zu fertigen Bauteilen weiterverarbeitet, indem sie gegebenenfalls noch mit einer besonderen Decklage versehen, umgeformt und zugeschnitten werden.
Verarbeitung im Automobilbau
Ein solcher Sandwichverbund kommt u. a. für den Kofferraumboden im Hyundai Creta ix25 zum Einsatz. (Foto: DPA Moldados)
Ein Kunde von ThermHex ist der Automobilzulieferer DPA Moldados. Der Automobilteilezulieferer aus Itupeva im brasilianischen Bundesstaat São Paulo entwickelt und fertigt seit über 20 Jahren Formteile, die als Innenverkleidungskomponenten, Luftkanäle sowie für thermische und akustische Isolierungen für verschiedene Autotypen und Marken verwendet werden. DPA Moldados will in den nächsten Jahren sukzessive immer mehr Bauteile auf diese Weise produzieren. Seit Mai 2017 verwenden die Brasilianer die schwarze Variante des Polypropylen Wabenkerns von ThermHex. Er löste die zuvor verwendeten Kernmaterialien anderer Produzenten ab. Eingesetzt werden die Waben beispielsweise im Sandwichverbund für den Kofferraumboden im Hyundai Creta ix25. Um den Wabenkern herum werden vorgewärmte Glasfaser- und PP-Deckschichten positioniert, um anschließend alle einzelnen Materialien zu einem Sandwichbauteil zu pressen. Laut DPA Moldados ist das Unternehmen derzeit weltweit einer der wenigen Hersteller, die technisch dazu in der Lage sind, diese Art von Formteilen in Sandwichbauweise in Masse herzustellen. Noch dazu sind die verwendeten Materialen zu 100 % recycelbar und benötigen insgesamt weniger Energie zur Herstellung als andere Werkstoffe.
Wabenkern als multi-funktionaler Werkstoff
Neben der Herstellung von Automobilbauteilen werden ThermHex Wabenkerne ebenso für weitere Anwendungen genutzt: Sie kommen auch in Lkw-Kastenaufbauten, in Fertigbädern, für moderne Schwimmbecken oder für den Möbelbau zum Einsatz. Der Produktionsprozess wird von der belgischen Mutterfirma EconCore weltweit zur Lizenz angeboten und beispielsweise von Renolit unter dem Namen Gorcell für die Kofferraumböden vom Maserati Gihbli und dem Jaguar F-Type verwendet. In Japan wird die Technologie von Gifu Plastics unter dem Namen Teccell vermarktet und dort für die Kofferraumabdeckung des Toyota Prius genutzt.
