Werkzeugtechnologie für gewebeverstärkte Leichtbauteile

GK LIPfibre-Umform-Spritzgießwerkzeug zum Herstellen eines Pkw-Seitenaufprallschutzes

Auf der Messe war die abfallfreie Fertigung eines Pkw-Seitenaufprallschutzes auf einer Spritzgießmaschine von KraussMaffei zu sehen. Partner bei der Realisierung des Gesamtprojekts waren Audi, KraussMaffei, Lanxess, Bond-Laminates und Jacob Composite. Für die Herstellung dieses dynamisch belasteten Strukturbauteils wird im Werkzeug zunächst ein vorgeheiztes gewebeverstärktes Kunststoffhalbzeug umgeformt, anschließend werden Versteifungsrippen aus langglasfaserverstärktem Kunststoff angespritzt. Bei dieser neuen Kombination von Umformen und Spritzgießen müssen die Abläufe im Werkzeug genau aufeinander abgestimmt sein, um die Produktqualität und Prozesssicherheit sicherzustellen.

Der erste Schritt, das Umformen des verstärkten Kunststoffhalbzeugs, beginnt mit dem Vorlauf eines Matrizeneinsatzes, der das Kunststoffhalbzeug auf den Stempel drückt und dort fixiert. Beim anschließenden Umformen dürfen sich im Gewebe keine Falten bilden und die Faserausrichtung muss der künftigen Bauteilbeanspruchung Rechnung tragen. Wenn dieser Umformvorgang beendet ist, ist das Werkzeug geschlossen. Dann werden über ein Heißkanalsystem die Verstärkungsrippen aus glasfaserverstärktem Kunststoff aufgespritzt. Dabei verbindet sich die heiße Schmelze mit dem Halbzeug. Die Fließwege stellen zusätzlich sicher, dass auch diejenigen Bereiche des Strukturbauteils vollständig ausgeformt sind, die beim Umformen nicht gefüllt werden können. Das Werkzeug ist zudem mit Sensoren zur Messung von Druck und Temperatur bestückt.