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Naturfasern für die Serienproduktion

NFK-Bauteile mit Potenzialen für den Leichtbau

19/2011

Seit über 10 Jahren bereits führen Bauteile aus naturfaserverstärkten Kunststoffen ein Nischendasein in der Automobilindustrie. Obwohl sich eine Vielzahl ökologischer, mechanischer und ökonomischer Vorteile den Produktentwicklern, Industriedesignern und Konstrukteuren aufdrängen, blieb NFK-Formpressteilen der Sprung in die breite Anwendung bislang verwehrt. „Know-how-Barrieren“ vermutet denn auch die Fachagentur für nachwachsende Rohstoffe als Ursache für den bisher unterbliebenen Transfer in andere Branchen.

 

Für die Herstellung von NFK-Bauteilen werden faserige Pflanzenbestandteile (z.B. Hanf-, Kokos-, Bambus- oder Seegrasfasern) mit Kunststoff als Matrixmaterial vermischt und anschließend in eine Form gepresst. Der Gewichtsanteil des Polymers liegt zwischen 30–50 %, so dass die Teile wesentlich leichter sind als konventionell erzeugte. In der letzten Dekade hat sich die Technologie beispielsweise für Türinnenverkleidungen und Armaturen bewährt. Vergleichbar mit anderen Verbundwerkstoffen bietet der Herstellungsprozess vielfältige Gestaltungsmöglichkeiten. Durch Wahl des Fasermaterials, des Matrixkunststoffs, des Mischungsverhältnisses sowie der Bindungsart können die Werkstoffqualitäten in einem weiten Bereich eingestellt werden. Faserformteile lassen sich in unterschiedlichen Größen erzeugen, leicht stanzen und zuschneiden.
 Verbunde mit anderen Materialien sind zudem durch Einlagen, Versteifungen und Kaschierungen meist unkompliziert in einem Pressvorgang realisierbar. Struktur- und Verkleidungsteile wachsen auf diese Weise zusammen. Als Konsequenz sind weniger Fügestellen erforderlich.

 

Bei der Herstellung von KFZ-Innenverkleidungen haben sich einige Materialkombinationen bewährt. Thermisch gering belastete Teile werden meist mit einer thermoplastischen Matrix (PP oder PE) erzeugt. Für hohe Temperaturbeanspruchungen (bis ca. 200 °C) stehen neben duroplastischen Matrixwerkstoffen auch thermoplastische Hochleistungskunststoffe wie Polyester oder Polyamide zur Verfügung. Die erzielbaren Bauteilstärken liegen in flächigen Partien zwischen 2,5 und 10 mm.

 

Eine NF-Prepreg-Matte mit Markennamen Nafacryl kommt vom J. Dittrich & Söhne Vliesstoffwerk aus Ramstein. Sie hat einen Matrixanteil von 19 - 23 %. Je nach Anwendung liegt die Dichte zwischen 400 - 2000 g/qm: www.dittrichvliesstoffe.de

 

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