Nachdem Continental Structural Plastics (CSP) 2016 einen JEC-Innovationspreis für sein "Lincoln MKS"-Deckplattenkonzept (Lincoln MKS Decklid Concept) ein "TCA Ultra Lite"-Außenpaneel und ein Kohlefaser-RTM-Prototypen-Innenteil gewonnen hat, hat Continental Structural Plastics (CSP) seinen Kohlefaser-RTM-Prozess (CF-RTM) so weit verfeinert, dass ein Premium-Automobilhersteller die Technologie für Verschlüsse an zukünftigen Fahrzeugplattformen einsetzen wird. Diese Türen werden sowohl Innen- und Außenpaneele als auch strukturelle Verstärkungen aufweisen, die mit dem fortschrittlichen CF-RTM-Verfahren von CSP geformt werden.
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The new carbon fiber RTM press installed at the CSP facility in Palmela, Portugal, will soon be running the company's first commercial applications of this technology. (Photo: Business Wire)
Als CSP 2013 in Pouancé, Frankreich, sein Kompetenzzentrum für Leichtbautechnologien und Kohlefaserprozesse gründete, war es das Ziel, Prozesse zu entwickeln, die den Einsatz von Kohlefaser in Großserienanwendungen erschwinglich und realisierbar machen. Seitdem arbeitet das CSP-Team in Europa an der Entwicklung eines hochleistungsfähigen CF-RTM-Prozesses, der hochfeste, ultraleichte Komponenten hervorbringen soll, um OEMs bei der Einhaltung strenger CO2-Emissionsvorschriften zu unterstützen. Im Besonderen hat sich das Team auf die Verkürzung der Zykluszeit, die Nutzung der automatisierten Vorformung und die Senkung der Kosten für die Kohlefasermaterialien konzentriert.
"Wir haben eine Zykluszeit von 3 Minuten unter Verwendung von 100 Prozent recycelter Kohlefaser angestrebt. Mit unserem Multimaterial-Deckklappen-Konzept haben wir gezeigt, dass dies durchaus möglich ist", sagte Marc Philippe Toitgans, Direktor für Forschung und Entwicklung bei CSP Europe. "Wir sind stolz darauf, sagen zu können, dass wir mit großen OEMs in den Vereinigten Staaten und Europa an RTM-Programmen für Kohlefaser zusammengearbeitet haben und sehr bald die ersten kommerziellen Anwendungen dieser Technologie sehen werden."
Von der CAE-Analyse über die Strömungssimulation, den Vorformlingprozess, die Werkzeugkonstruktion bis hin zur Vollautomatisierung hat CSP eine erstklassige Expertise aufgebaut, um die wichtigsten Struktur- und CF-RTM-Programme der Klasse A für Verschlüsse und andere BIW-Anwendungen zu unterstützen. Die wichtigsten Unterscheidungsmerkmale von CSP basieren auf folgenden Faktoren:
- 100 bar Einspritzdruck und bis zu 1.500 Tonnen Druck für Verschlussanwendungen
- Hoher Fasergehalt (mehr als 50 %) für strukturelle Anwendungen
- Injektionszeit von 20 Sekunden
- Handhabung variabler Materialstärken
- Gewichtseinsparungen von bis zu 30 im Vergleich zu Aluminium
Zur Unterstützung mehrerer Kohlefaser-RTM-Programme, die bereits Ende 2020 beginnen werden, investieren CSP und die Muttergesellschaft Teijin in eine spezielle CF-RTM-Produktionslinie in Palmela, Portugal. Die Erstinvestition von 5,5 Millionen umfasst die Installation von Kompressionspressen, RTM-Einspritzeinheiten und einer Klebezelle.
"Wir freuen uns darauf, Seite an Seite mit unseren Kunden in Europa zu arbeiten, um unsere RTM-Fähigkeiten unter Beweis zu stellen", sagte Ricardo Barros, CSP-/Inapal-Programmmanager. "Der Grad der Industrialisierung und Automatisierung, den wir in Palmela erreichen, ist beispiellos für ähnliche Kohlefaseranwendungen."
Neben der Reduzierung des Komponentengewichts und der Zykluszeiten hat das CSP-Team in Europa eine Reihe von Methoden angewandt, die zu nachhaltigeren Herstellungsprozessen führen werden. Auf dem Weg zu einem Netto-Null-Emissionsziel arbeitet CSP Europa am CF-RTM-Prozess von morgen, wobei der Schwerpunkt auf natürlichen oder recycelten Fasern, Thermoplasten/Biowerkstoffen, fortschrittlichen Harzen und der Reduzierung von Ausschuss und Abfall liegt.
"Unser Ziel ist es, weiterhin an einem nachhaltigen Wertversprechen zu arbeiten, wobei der Schwerpunkt auf einer Netto-Null-Emission an CO2 liegt", sagte Philippe Bonte, Präsident von CSP Europe. "Wir werden dies durch fortschrittliche Herstellungstechnologien und die Verwendung erneuerbarer Materialien erreichen, mit dem Ziel, einen positiven Beitrag zur globalen Umwelt zu leisten."
Über Continental Structural Plastics
Continental Structural Plastics, ein Unternehmen der Teijin-Gruppe, liefert seit 50 Jahren Spitzentechnologien für Lösungen mit leichten Verbundwerkstoffen für die Automobil-, Lkw-, HLK- und Baubranche. Der Hauptgeschäftssitz von CSP befindet sich in Auburn Hills im US-Bundesstaat Michigan. Das Unternehmen bietet vollumfängliche technische Unterstützungsleistungen und besitzt mehrere Patente, die Materialentwicklungs- und Herstellungsprozesse umfassen. Das Unternehmen ist auf drei Kontinenten tätig und beschäftigt mehr als 4.300 Mitarbeiter. Weitere Informationen finden Sie auf cspplastics.com.
Über die Teijin Gruppe
Teijin (TOKYO: 3401) ist ein global tätiger technologiegetriebener Konzern, der fortschrittliche Lösungen für ökologischen Nutzen, Sicherheit und Katastrophenminderung sowie demografischen Wandel und erhöhtes Gesundheitsbewusstsein anbietet. Teijin wurde 1918 als erster japanischer Viskose-Hersteller gegründet und hat sich zu einem einzigartigen Unternehmen entwickelt, das drei Kerngeschäftsbereiche umfasst: Hochleistungsmaterialien einschließlich Aramid, Kohlenstofffasern und Verbundwerkstoffe sowie Harz- und Kunststoffverarbeitung, Folien, Polyesterfasern und Produktverarbeitung; Gesundheitswesen einschließlich Pharmazeutika und Geräte für die häusliche Gesundheitsfürsorge für Knochen-/Gelenk-, Atemwegs- und Herz-Kreislauf-/Stoffwechselerkrankungen, Krankenpflege und präsymptomatische Gesundheitsfürsorge; und IT einschließlich B2B-Lösungen für Unternehmen sowie medizinische und öffentliche Systeme. Zudem bietet das Unternehmen Paketsoftware und B2C-Online-Dienste für digitale Unterhaltung. Teijin ist seinen Aktionären tief verpflichtet, wie es im Markenstatement "Humane Chemie, Humane Lösungen" zum Ausdruck kommt, und möchte ein Unternehmen sein, das die Gesellschaft der Zukunft unterstützt. Die Gruppe umfasst mehr als 170 Unternehmen und beschäftigt rund 20.000 Mitarbeiter in 20 Ländern weltweit. Im Geschäftsjahr, das am 31. März 2020 endete, konnte der Konzern einen Umsatz von 853,7 Milliarden JPY (8 Milliarden USD) und ein Gesamtvermögen in Höhe von 1.004,2 Milliarden JPY (9,4 Milliarden USD) verbuchen. Weitere Informationen finden Sie auf www.teijin.com.
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