ThermHex Waben und Fraunhofer leiten Forschung zur Wabenproduktion

In den letzten zehn Jahren haben wir ständig über neue Entwicklungen in der thermoplastischen Wabentechnologie ThermHex berichtet, die von EconCore aus Belgien patentiert wurde. Die deutsche EconCore-Tochter ThermHex Waben GmbH, Hersteller von PP-Wabenkernen für wirtschaftliche Sandwichpaneele und -bauteile, und das Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS, beide mit Sitz in Halle, führen seit langem gemeinsam mehrere Forschungs- und Entwicklungsprojekte Projekte. Ihr Fokus liegt auf der Entwicklung von Produktions- und Verarbeitungstechnologien für die Serienfertigung von Wabenkernen und dem Organosandwich.

Ein Halbzeug, das Organosandwich, besteht aus zwei sehr dünnen Deckschichten aus thermoplastischen Faserverbundwerkstoffen (Organoblechen), die durch einen thermoplastischen Wabenkern getrennt sind. Es hat sich gezeigt, dass es eine hohe Steifigkeit bei minimalem Gewicht bietet, jedoch ohne zusätzliche Rippen zur Versteifung.

Besonders wirtschaftlich werden diese Halbzeuge, wenn sie in einem kontinuierlichen Prozess inline auf den Wabenkern aufgebracht und mit diesem verklebt werden. In nachfolgenden Produktionsschritten werden sie innerhalb kürzester Zykluszeiten zu Bauteilen weiterverarbeitet, z. B. tiefgezogen und im Spritzguss funktionalisiert. Die entsprechende Bauteilfertigungstechnologie wurde vom Fraunhofer IMWS unter dem Markennamen TS-molding entwickelt.

Die als Ergebnis dieser Forschung entwickelte TS-Molding-Technologie soll zum hochautomatisierten Produktionsprozess von ThermHex beitragen und es dem Unternehmen ermöglichen, seine Ziele eines Gesamtabsatzvolumens von 2,2 Millionen Pfund an Organosandwich- und Wabenkernen für dieses Jahr zu erreichen , und ein weiteres jährliches Wachstum von 10 bis 20 % in den kommenden Jahren.

Wie bereits berichtet, ermöglicht das ThermHex-Verfahren von EconCore die Herstellung von thermoplastischen Wabenkernen in kontinuierlicher Inline-Produktion. Nach der Extrusion wird die Bahn im Rotationsvakuum geformt, gefaltet, laminiert und auf die vom Kunden gewünschte Länge geschnitten. Bei traditionellen Verfahren muss jede Wabenschicht einzeln aus einem Block geschnitten und anschließend laminiert werden.

Das macht die herkömmlichen Herstellungsverfahren für Wabenkerne aufwendig und teuer – bei ThermHex finden alle Produktionsschritte auf einer einzigen Produktionslinie statt. Das Verfahren hat sich als ressourceneffizienter und deutlich kostengünstiger als herkömmliche Herstellungsverfahren für Wabenkerne erwiesen.

Am Produktionsstandort Halle können Wabenkerne mit einer Dicke von 0,2 Zoll/3 mm bis 1,8 Zoll/30 mm und sehr kleinen Zellgrößen für bessere Oberflächenqualitäten und einer Einzellänge von bis zu 6 Metern hergestellt werden. Die Wabenkerne werden insbesondere von der Faserverbundindustrie zu Sandwichpaneelen und -bauteilen verarbeitet, die beispielsweise in LKW-Aufbauten, im Automobilinnenraum oder in Fertigbädern und Schwimmbädern Verwendung finden.

Eine solche Sandwichbauweise soll ein enormes Potenzial zur Gewichtseinsparung bieten. Durch die Verwendung eines leichten Kernmaterials, das zwei dünne Deckschichten auseinander hält, sind Gewichtseinsparungen von über 80% gegenüber einer monolithischen Konstruktion möglich. Neben der Gewichtseinsparung sind auch erhebliche Materialkosteneinsparungen möglich.

Laut den Mitarbeitern kann nur der Prozess der Wabenproduktion von ThermHex auf einer einzigen Produktionslinie die kosteneffiziente, kontinuierliche Produktion von Organosandwich-Halbzeugen ermöglichen.

Mona Boche-Würfel, Marketing- und Kommunikationsmanagerin bei ThermHex, sagte:„Diese Zusammenarbeit zwischen ThermHex und dem Fraunhofer IMWS wird branchenführende Veränderungen in der Wabentechnologie ermöglichen. Die Technologie, die in der spannenden Zusammenarbeit entwickelt wird, wird die Massenproduktion von nahezu CO2-neutralen Sandwichpaneelen innerhalb kürzester Zykluszeiten als Teil eines äußerst kosteneffizienten Prozesses ermöglichen.“

ThermHex PP-Wabenkerne mit thermoplastischen Deckschichten werden in der Automobilindustrie eingesetzt. Kommerzielle Anwendungen sind der Kofferraumboden des Maserati Ghibli und des Jaguar F-Type oder die Kofferraumabdeckung des Toyota Prius PHV.

Das Verbundforschungsprojekt Organosandwich von ThermHex Waben und Fraunhofer IMWS wurde im Rahmen des EFRE-Programms von der Europäischen Union über die Investitionsbank Sachsen-Anhalt gefördert.