Composite-Leichtbau auf Basis von Thermoplasten verspricht effizientere Fertigungsprozesse und ein Recycling ausgedienter Bauteile. Bis die innovativen Materialien und Verfahren im großen Stil eingesetzt werden, gilt es noch einige Herausforderungen zu lösen und noch mehr Erfahrungen zu sammeln. Beides hat sich das National Composites Centre (NCC) in Bristol, UK, zum Ziel gesetzt. Eine integrierte Fertigungszelle zum Umspritzen faserverstärkter Halbzeuge von Engel bereitet dort sowohl Anwendungen im Automobilbau als auch in der Flugzeugindustrie den Weg in die Großserie.Die Automobilindustrie und der Flugzeugbau gehören traditionell zu den bedeutendsten Industriezweigen im Vereinigten Königreich und entsprechend stark hat sich die Composite-Forschung und Verarbeitung dort etabliert. Eine wichtige Rolle dabei spielt Catapult. Vergleichbar mit der Fraunhofer Gesellschaft in Deutschland, bündelt Catapult im Vereinigten Königreich anwendungsorientierte Spitzenforschung und unterstützt die Industrie, schneller von neuen Technologien zu profitieren. "Wir sind eine Art Katalysator", bringt es Paul Gallen, Bereichsleiter Automotive im NCC, auf den Punkt. Das NCC ist eines von insgesamt sieben Instituten, die mit jeweils einem eigenen Themenschwerpunkt das Catapult Netzwerk bilden.
Gegründet 2012, umfasst das NCC auf einer Fläche von derzeit 17.500 Quadratmetern hochmoderne Fertigungszellen, um die unterschiedlichsten Composite-Technologien abzubilden. Die mehr als 220 dort beschäftigten Ingenieure und Wissenschaftler arbeiten eng mit der University of Bristol, vielen weiteren Universitäten weltweit und vor allem mit der Industrie zusammen. Unternehmen - nicht nur aus UK - nutzen die Kapazitäten für eigene Entwicklungsprojekte. "Wir gleichen unsere Roadmap kontinuierlich mit der der Automobilhersteller ab", so Gallen. "Der stärkere Einsatz von thermoplastischen Materialien im Composite-Leichtbau steht auf beiden Agenden weit oben."
Treiber dieser Entwicklung sind vor allem zwei Gründe: "Zum einen ermöglichen thermoplastische Matrixmaterialien eine effiziente Weiterverarbeitung der Halbzeuge in einer Spritzgießmaschine und die Funktionalisierung mit Materialien aus derselben Werkstoffgruppe in einem vollständig integrierten, automatisierten Prozess", erklärt Christian Wolfsberger, Business Development Manager Composite Technologies von Engel am Stammsitz in Schwertberg, Österreich. "Prozessintegration und Automatisierung sind die Voraussetzung, um die von der durch hohe Stückzahlen geprägten Automobilindustrie geforderten Stückkosten zu erreichen. Zum anderen vereinfachen thermoplastische Composites ein späteres Recycling der Bauteile und werden damit dem Trend zum Schließen von Wertstoffkreisläufen gerecht."
"Die Industrie, die wir bedienen, ist noch im Entstehen: Die Herstellung von Composite-Teilen in hohen Stückzahlen", sagt Paul Gallen (2. von rechts) vom NCC. Hier mit Sean Cooper (NCC), Graeme Herlihy (ENGEL) und Christian Wolfsberger (ENGEL).
Die technologische Basis für die Verarbeitung von thermoplastischen Faserverbundwerkstoffen verbreitert sich zusehends. Eine Vorreiterrolle nehmen Organobleche ein, aus denen vor allem in der Sportartikelindustrie bereits Serienprodukte produziert werden. In der Automobilindustrie gingen kürzlich die ersten Anwendungen an den Start. "Das Potenzial ist sehr groß", unterstreicht Graeme Herlihy, President Western Europe von Engel. "Alle OEMs und Tier-1-Supplier befassen sich intensiv mit diesem Thema."
