Leichtbau-Gipfel 2016

Mit Strukturschaum große Stückzahlen herstellen

| Redakteur: Wolfgang Sievernich

Axel Zajonz von Evonik stellte einen Strukturschaum vor, mit dem grosse Stückzahlen wirtschaftlich umzusetzen seien.
Axel Zajonz von Evonik stellte einen Strukturschaum vor, mit dem grosse Stückzahlen wirtschaftlich umzusetzen seien. (Foto: Stefan Bausewein)

Evonik stellte auf dem Leichtbau-Gipfel 2016 dreidimensionale Schaumstoffkerne vor, mit der die Serienfertigung von Kohlefaserverbunden wirtschaftlich herzustellen sein soll.

Axel Zajonz ist beim Chemikalienproduzenten Evonik für den Leichtbau zuständig, genauer gesagt für den Strukturschaum Rohacell Triple F. Es handelt sich dabei um einen Schaum, mit dem es möglich sein soll komplexe 3D-Bauteile in kommerziellen Mengen herzustellen. Gefertigt werden kann Rohacell im Hochdruck-RTM- oder Nasspressverfahren, sodass Sandwichbauteile für die Automobilindustrie, beispielsweise in den Karosserien, Fahrgestelle und Anbauteile, schnell und effizient mit leichten Schaumstoffkernen produziert werden können.

Bis zu 50.000 Einheiten wirtschaftlich

Ideale Einsatzgebiete wären für Zajonz Sportwagen oder Elektroautos in Mengen bis zu 50.000 Fahrzeugen. Bisher werden polymere Hartschaumstoffe für Sandwichbauteile meist in Blöcken hergestellt und durch einen weiteren Bearbeitungsschritt, etwa CNC-Fräsen, in die gewünschte Form gebracht. Durch das hohe Maß an manueller Formung und den relativ hohen Verschnitt seien die Herstellungskosten für eine Produktion in großem Maßstab häufig zu hoch. Hier sieht Evonik mit dem neuen Material Potenzial.

Zur Herstellung komplexer Geometrien hat der Chemikalienproduzent ein neues Inmold-Foaming-Verfahren (IMF) für seinen Hartschaumstoff entwickelt. Ein PMI-Granulat kann in der gewünschten Dichte in einer Form zum fertigen Schaumstoffkern ausgeschäumt werden; die Dichte beträgt 70 bis 200 Kilogramm pro Kubikmeter. Aufgrund der Fertigung in der Form besitzt das Material überall die gleiche Festigkeit.

Erste Serienanwendung bei Lamborghini

„Der Schaum muss auch nicht nachbearbeitet werden, Trennmittel müssen auch nicht beseitigt werden; auch sind spezielle Sicherheitsvorkehrungen seitens der Mitarbeiter unnötig“, erklärt Zajonz. Rohacell Triple F ist mit handelsüblichen Harzen, wie beispielsweise Epoxidharz, kompatibel. Aber auch thermoplastische Materialien können als Deckschicht direkt in die Form eingelegt werden.

Die erste Serienanwendung findet sich im Lamborghini Huracan Spyder, bei dem die B-Säule und die Hutablage mittels Schaum versteift wurden.

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