Leichter Polypropylen-Wabenkern erhöht Festigkeit und Effizienz in Automobilpaneelen

Wabenkerne sind der Composite-Industrie nicht neu, aber sie sind relativ neu im Automobil-Composite-Markt, wo Composite-Materialien gerade erst beginnen, in Bauteile und Strukturen für Hochvolumenfahrzeuge zu migrieren.

Dies erkennend, hat ThermHex Waben GmbH (Halle, Deutschland) einen Polypropylen-Wabenkernwerkstoff für Composite-Sandwichstrukturen in Automobilpaneelen entwickelt. Das Standard-Volumengewicht dieses Kerns beträgt 80 kg/m³. Auch verfügbar für Anwendungen, die weniger Druckfestigkeit erfordern, ist ein Kern mit einer Dichte von 60 kg/m³. Kerndicke reicht von 3 bis 28 mm, mit Zellgrößen von 3 bis 9,6 mm. Die ThermHex-Waben haben eine halbgeöffnete Oberfläche, die in Kombination mit verschiedenen Oberflächenveredelungen eine optimale Verbindung zwischen Kern und Deckschicht im nachfolgenden Sandwich-Element ermöglichen soll. Kleine Zellen ermöglichen auch eine nahezu perfekte Oberflächenveredelung.

ThermHex produziert seine Wabenkerne durch Extrusion thermoplastischer Polymere zu einem Film, rotationsvakuumformen, einen Faltprozess und Inline-Laminierung der Oberflächenveredelung, um eine bessere Verbindung der Deckschichten zu ermöglichen. Dieser patentierte, kontinuierliche Inline-Prozess, bei dem verschiedene Deckschichten auf den Wabenkern aufgebracht werden können, produziert Paneele, die ThermHex-Kunden durch Aufbringen der geeigneten Deckschicht und Formen und Schneiden auf Größe in fertige Komponenten umwandeln. Im Gegensatz dazu, so ThermHex, erfordern andere Prozesse, dass jede Lage Wabe einzeln aus einem Block geschnitten und dann laminiert wird.

Thermoplastischer Wabenkern in Brasilien

Automobilzulieferer DPA Moldados (Itupeva, São Paulo, Brasilien), der Innenausstattungsbauteile, Luftkanäle und thermische und akustische Isolierung für diverse Automobil-OEMs fertigt, hat erkannt, dass Autohersteller Alternativen für verschiedene monolithische Komponenten benötigen, die leichter sind, aber ähnliche oder bessere mechanische Eigenschaften haben.

Seit 2017 nutzt DPA Moldados die schwarze Version des ThermHex Polypropylen-Wabenkerns und ersetzt Kernmaterialien anderer Hersteller. Die Waben werden von DPA Moldados zur Fertigung verwendet, z. B. für den Kofferraumboden im Hyundai Creta ix25.

In dieser Anwendung werden Glasfasermatten vorgeheizt, auf der Ober- und Unterseite des ThermHex-Wabenkerns gestapelt und dann mit einem Polypropylen-Harzmatrix (Granulat) in eine Sandwichstruktur pressgeformt. Laut DPA Moldados ist das Unternehmen einer der wenigen Hersteller weltweit, die technisch in der Lage sind, diese Art von Sandwich-Pressformbauteil für die Massenproduktion herzustellen. Darüber hinaus sind die verwendeten Materialien zu 100 % recycelbar und erfordern weniger Energie zur Herstellung als konkurrierende Materialien.

ThermHex gibt an, dass sein Wabenkern das Gewicht von Automobilkomponenten im Vergleich zu massiven Materialien reduziert, bei ähnlichen oder besseren Festigkeitseigenschaften.

Zusätzlich zur Produktion von Automobilkomponenten können ThermHex-Wabenkerne in LKW-Kastenaufbauten, Schiffsinnenräumen, Schwimmbädern und Möbeln gefunden werden. Der ThermHex-Produktionsprozess wird weltweit unter Lizenz von der Muttergesellschaft EconCore (Leuven, Belgien) angeboten und wird z. B. von Renolit unter dem Namen Gorcell für die Kofferraumböden des Maserati Ghibli und Jaguar F-Type genutzt. In Japan wird die Technologie von Gifu Plastics unter dem Namen Teccell vermarktet und dort zur Fertigung des Kofferraumdeckels des Toyota Prius verwendet.