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Kunststofftechnik K 2016: Leichtbau mit Kunststoffen

| Autor / Redakteur: Gerald Scheffels / Thomas Günnel

Wer in der Automobilindustrie mit Kunststoffen zu tun hat, für den ist die K 2016 in Düsseldorf ein Muss. Dort wird die gesamte Wertschöpfungskette der Kunststofftechnik abgebildet – bei vielen der 3.100 Ausstellern steht der Leichtbau im Vordergrund.

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Wer in der Automobilindustrie mit Kunststoffen zu tun hat, für den ist die K 2016 in Düsseldorf ein Muss. Die diesjährige Messe findet vom 19. bis 26. Oktober statt.
Wer in der Automobilindustrie mit Kunststoffen zu tun hat, für den ist die K 2016 in Düsseldorf ein Muss. Die diesjährige Messe findet vom 19. bis 26. Oktober statt.
(Bild: BYK)

Auch wenn die siebentägige Messe „K“ (19. bis 26. Oktober) ein echter „Dauerläufer“ ist, muss der Besucher seine Zeit gut einteilen: Ihn erwarten 3.100 Aussteller auf einem ausgebuchten Messegelände mit rund 170.000 Quadratmetern Nettofläche. Zur groben Orientierung: Maschinen und Anlagen sind in den Hallen 1 bis 4 sowie 9 bis 17 zu finden und belegen damit rund zwei Drittel der Ausstellungsfläche. Rohstoffe und Halbzeuge präsentieren ihre Neuheiten in den Hallen 5 bis 8b. Die Kautschukindustrie trifft sich in Halle 6, und in Halle 4 wird es mit dem Schwerpunkt „3-D fab + print“ einen Überblick über die additive Verarbeitung von Kunststoffen geben.

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Effiziente Anlagen

Bei den Herstellern von Spritzgießmaschinen wird die Effizienz der Anlagen ein wichtiges Thema sein. Arburg zeigt insgesamt 27 Maschinen und wird unter anderem vernetzte Lösungen im Sinne von Industrie 4.0 zeigen – einschließlich Individualisierung der Spritzgussprodukte und Anbindung der Maschinen an übergeordnete Leitrechner. Engel stellt ähnliche Lösungen unter dem Oberbegriff „smart machine“ vor: Das ist eine neue Generation von Maschinen und Handhabungseinheiten, die sich selbst regeln und schon kleinste Abweichungen in den Produktionsbedingungen erkennen und ausgleichen. Auch wenn es inzwischen viele Messen speziell zu Faserverbundwerkstoffen gibt – zum Beispiel die „Composites Europe“ Ende November –, bildet die Verarbeitung von glasfaserverstärkten Kunststoffen (GFK) und kohlefaserverstärkten Kunststoffen (CFK) einen Schwerpunkt auf der K 2016.

Ein Beispiel: Krauss-Maffei zeigt in Halle 15 die Herstellung eines automobilen Faserverbund-Strukturbauteils mit Metalleinlegern unter Serienbedingungen. Mehrmals täglich werden am Messestand Rahmen für die Dachschale des Sportwagens Roding Roadster R1 entstehen. Dabei kommt das neue „T-RTM“-Verfahren (thermoplastisches Resin Transfer Molding) zur Anwendung: Ein vorgeformtes Halbzeug aus Faserlagen wird in einem Presswerkzeug mit Caprolactam infiltriert, das unmittelbar zuvor aufgeschmolzen und gemischt wurde. In einer chemischen Reaktion härtet es in der Kavität zum Thermoplast Polyamid 6 aus.

Dachrahmen aus Materialmix

Erich Fries, der Leiter der Business Unit Composites/Oberflächen bei Krauss-Maffei „Der Roadster-Dachrahmen basiert auf einer hybriden Bauweise aus Fasern in Verbindung von Kunststoff und Metall. Bei der Herstellung auf unserem Messestand dauert der Vorgang nur rund zwei Minuten.“ Die Anlage zielt auf Großserienprojekte ab und ist für den Mehrschichtbetrieb ausgelegt. Die Additivhersteller arbeiten derzeit weiter daran, den Einsatz von Carbonfasern in Verbundwerkstoffen zu verbessern. BYK-Chemie stellt auf der Messe neue Additive vor, die insbesondere auf Anwendungen in Leichtbau-Karosserieteilen zielen. Die großen Kunststoffhersteller wie BASF, Covestro, Dow und Lanxess werden auf der K 2016 zahlreiche Innovationen für die Automobilindustrie vorstellen – auch solche, die eher Visionen als serienreife Produkte zeigen.

Covestro präsentiert unter anderem ein neues Gestaltungskonzept für Elektrofahrzeuge. Zu den Besonderheiten gehören Scheinwerfer und Heckleuchten, die fugenlos in die Karosserie integriert sind. Auch die Kunststoffflächen selbst sind leuchtend, ebenso können Sensoren, Antennen und Signalelemente integriert werden. Zu den Innovationen gehören holografische Folien, die Covestro gemeinsam mit Hella entwickelt hat. Auch für das Interieur gibt es auf dem Covestro-Stand neue Kunststofftechniken – unter anderem eine Lenkradabdeckung, die direkt im Spritzgießwerkzeug mit Polyurethan beschichtet wird.

Ölwanne aus Kunststoff

Am Beispiel der Ölwanne des Porsche 911 Carrera wird Lanxess in Düsseldorf zeigen, wie man Metall substituieren und dabei Gewicht und zugleich Kosten sparen kann. Das von Polytec gefertigte Bauteil ist über zwei Kilo leichter als eine Aluminiumölwanne, außerdem kommt günstigeres Material zum Einsatz. In einer Studie für Porsche hatte Lanxess zuvor nachgewiesen, dass man in dieser Anwendung statt des vergleichsweise teuren PA 6.6 auch PA 6 verwenden kann. Inzwischen wird die Ölwanne, die diverse Funktionen integriert, bereits in Serie gefertigt. Viele Kunststoffhersteller unterstützen ihre Kunden sehr weitreichend bei der Entwicklung von Bauteilen. BASF etwa zeigt am Messestand die virtuelle Prozessauslegung mit dem Simulationswerkzeug „Ultrasim“ am Beispiel von Instrumententafeln aus Halbhartsystemen. Yanfeng nutzt dieses Tool für die Verhaltenssimulation von PU-Systemen beim Schäumen in geschlossenen und offenen Werkzeugen – zum Beispiel bei der Instrumententafel des BMW X 1. Für motornahe Anwendungen erweitert BASF das Polyamid-Portfolio zur Produktion von Komponenten in der Ladeluftstrecke.

Die Prozesskette auf der K 2016 schließt auch die Verbindungstechnik mit ein. Ejot zeigt verschiedene Möglichkeiten zur Direktverschraubung von Kunststoffen – zum Beispiel die Delta PT-Schraube aus Stahl, die in Kombination mit dem Del-tasert-Insert auch weichere thermoplastische Kunststoffe zuverlässig verbindet. Außerdem hat Ejot mit dem TSSD ein Fügeverfahren entwickelt, das Bauteile verbindet, von denen eines aus faserverstärktem Kunststoff besteht. Bielomatik, Spezialist für das Kunststoffschweißen, wird auf der K 2016 eine komplett neue Schweißmaschinengeneration für ein neuartiges, laserbasiertes Schweißverfahren vorstellen. Hauptabnehmer für die robotergestützten Anlagen von Bielomatik sind die Hersteller von Kunststoff-Kraftstoffbehältern und SCR-Behältern. Bei deren Produktion kommen verschiedene Schweißverfahren zum Einsatz, und die Anlagen werden zunehmend komplexer und zugleich flexibler, weil Roboter Bauteile zuführen.

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Sonderschauen und Veranstaltungen

Neben über 3.000 Ausstellern gibt es auf der K 2016 auch zahlreiche Sonderschauen, -flächen und –veranstaltungen, die herstellerneutral Trends aufzeigen und einen Blick in künftige Kunststoffanwendungen im Automobil erlauben. Dazu gehören unter anderem der „Touchpoint 3-D fab + print“ (Halle 4) für die additive Fertigung, die Sonderschau „Plastics shape the future“ (Halle 6) mit VIP-Vorträgen unter anderem zu Industrie 4.0 und zum Leichtbau sowie der „Science Campus“, auf dem Hochschulen und Institute ihre Forschungsarbeiten präsentieren.

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