Aus der Branche

What does the furniture market look like and what potential composites offer for the furniture of today and tomorrow? The AZL is investigating this question together with companies from the composite and furniture industry. The result will be an overview of the current market and the materials used to date as well as an outlook on future mass applications for fiber-reinforced plastics (FRP). The study is open to interested companies and starts with a kick-off meeting at Composites Europe in Stuttgart on November 7th, 2018.

Furniture, its design and function have undergone major changes in recent decades: From robust lifelong companions to trend-setting models, from handmade one-of-a-kind pieces to mass products, from storage objects to multi-functional and “smart” all-rounders. This goes along with an increased diversity in terms of design and the materials used – and high potential for composites that offer additional design freedom and exceptional mechanical properties at low weight.

Study provides overview of furniture market and unique selling points of composites
In order to systematically identify the potential of fiber-reinforced composites and to use them in future furniture applications, the AZL is starting a study together with companies from the furniture and composite industry. Within four and a half months the market for furniture will be segmented, design and technology trends will be identified and the technical requirements for furniture and furniture components will be broken down to identify applications with high potential for composites. The overall goal is to understand the selection process and needs of the furniture designer in order to bring composites to the market as a targeted alternative to conventional materials.

Virginia Bozsak, Technical Manager Composites at ARKEMA Innovative Chemistry is participating in the study: “The ever-growing population number requires environmentally friendly material and a solution for the end of life treatment to recollect and reuse materials. For fast changing markets such as the furniture market, these materials also need to offer an enormous freedom of design. Arkema already answers this demand with the only liquid thermoplastic resin Elium® used as a thermoset resin to produce composite structural or aesthetical parts. With the joint study, we aim to identify specific applications in the furniture market to make use of material which is not limiting creativity or design specifications but rather enabling the future to be revolutionized.”

Wie können thermoplastische Tapes Kosten senken und zugleich Produkteigenschaften von Spritzgussteilen steigern?

Das AZL und das IKV entwickeln gemeinsam mit Unternehmen Szenarien, wie thermoplastische Tapes vermehrt bei der Herstellung von Spritzgussteilen eingesetzt werden können. Mittelständi-sche Spritzgießer, Tape-Hersteller, Maschinen- und Werkzeugbauer sowie OEMs und Tier 1s wer-den in die Erarbeitung aktiv einbezogen und profitieren von den Ergebnissen. Das AZL und das IKV laden interessierte Unternehmen ein, an der gemeinsamen Studie sowie der Auftaktveranstaltung während der Fakuma 2018 am 18. Oktober 2018 teilzunehmen.

Als lokale Verstärkungen ermöglichen thermoplastische Tapes, Produkteigenschaften von Spritzgussbautei-len zu verbessern und gleichzeitig aufgrund eines effizienten Materialeinsatzes Kosten zu sparen: Erhöhte Steifigkeit und Festigkeit, höhere Oberflächenhärte sowie eine verbesserte Optik bieten vor allem kleinen und mittelgroßen Spritzgießern Produktvorteile bei konventionellen Spritzgussteilen. Doch die Mehrheit der Spritzgießer setzt thermoplastische Tapes und ihr Potenzial nur vereinzelt ein.

Einbezug von Spritzgießern, Tape-Herstellern, Maschinen- und Werkzeugbauern sowie OEMs und Tier 1s
Die Experten der RWTH Aachen erarbeiten einen systematischen Überblick über Spritzguss-Anwendungen, die sich besonders eignen, um mit Hilfe thermoplastischer Tapes optimiert zu werden. Dabei liegt der Fokus insbesondere auf konventionellen Spritzgussteilen und nicht ausschließlich auf typischen Leichtbau-Anwendungen. Wichtiges Ergebnis des Projekts wird zudem eine umfassende Dokumentation des Stands der Technik von relevanten Methoden und Technologien für die Bauteilentwicklung und -fertigung sein. Durch den aktiven Einbezug der gesamten Wertschöpfungskette profitieren alle beteiligten Firmen von dem erarbeiteten Wissen und dem Austausch: So werden Entwicklungs- und Fertigungsprozesse analysiert und entwickelt, die insbesondere Spritzgießern helfen, thermoplastische Tapes in ihrer Produktion zu nutzen und das Potenzial der Technologie zu bewerten. Tape-Hersteller und Maschinen- und Werkzeugbauer erhalten Einblicke in die Anforderungen und Herausforderungen bei der Verwendung thermoplastischer Tapes aus Sicht der Verarbeiter. OEMs und Tier 1s profitieren vom direkten Austausch mit Lieferanten, um ihre Bedar-fe und Anforderungen zu kommunizieren und Applikationen gemeinsam zu bewerten.

Sechs Monate und drei Phasen führen zu einer Leitlinie
Die 6-monatige Studie wird mit einer Kategorisierung von Entwicklungsprozessen in Spritzgieß-Betrieben starten und im Anschluss einen Überblick über vielversprechende Anwendungen erarbeiten. Münden wird die Studie in Handlungsempfehlungen: Business Cases für hybride thermoplastische Teile werden konkrete Anwendungsbeispiele für Komponenten liefern. Zudem werden Maßnahmen zur Überwindung technischer und organisatorischer Barrieren sowie ein praktischer Leitfaden zur Projektinitiierung, Konstruktion, Fertigung und Planung aufgestellt.

Spritzgießer, Tape-Hersteller und Compoundierer, Maschinen- und Werkzeugbauer sowie Engineering-Dienstleister und OEMs und Tier 1s sind eingeladen, an der Studie teilzunehmen, die am 18. Oktober 2018 während der Fakuma in Friedrichshafen beginnt.

Weitere Informationen

• https://azl-aachen-gmbh.de/thermoplastics
• Download der Studienbeschreibung mit Möglichkeiten zur Beteiligung:
  https://azl-aachen-gmbh.de/wp-content/uploads/2018/08/Potentials-and-Challenges-of-Thermoplastic-Tapes-for-SME-Injection-Molders.pdf
• Registrierung zum Kick-Off Meeting am 18. Oktober 2018 auf der FAKUMA:
  https://azl-aachen-gmbh.de/termine/study-kick-off-thermoplastic-tapes-for-injection-molders/

Das Aachener Zentrum für Integrative Leichtbau (AZL) der RWTH Aachen installiert in seinem Technikum eine neue ENGEL-Spritzgießanlage. Die ENGEL Deutschland GmbH, in Kooperation mit dem ENGEL Technologiezentrum für Leichtbau-Composites in Österreich, wird das 2-Komponenten-Spritzgieß-System mit Drehtisch und 17.000 kN Schließkraft im Jahr 2019 in Betrieb nehmen. Dieser Maschinenaufbau ist die Basis für die Weiterentwicklung effizienter Inline-Kombinations-Technologien mit unterschiedlichen Polymerwerkstoffen.

Das ENGEL-Spritzgießsystem ermöglicht die innovative Kombination bereits etablierter Faserverbundkunststoff-Verfahren und die Entwicklung neuer individueller Verfahren. Im Mittelpunkt steht die Steigerung der Ressourceneffizienz in der Leichtbau-Produktion. Mit der neuen Anlage können neue Forschungs- und Entwicklungsinitiativen einen effizienteren Materialeinsatz adressieren, der letztlich der Schlüssel zur Massenproduktion von Leichtbauteilen ist. Der Fokus wird dabei auf Multimaterialsystemen, kontinuierlichen Prozessen und Prozessketten sowie selbstoptimierenden Prozesse liegen.

Dr.-Ing. Michael Emonts, Geschäftsführer des Aachener Zentrums für integrativen Leichtbau (AZL) freut sich darauf, mit dem neuen Spritzgießsystem neue innovative Leichtbauverfahren zu realisieren: „Diese neue Spritzgießanlage bietet uns als Spezialisten für die Leichtbau-Produktionstechnik in Kooperation mit den Spritzgießexperten des Instituts für Kunststoffverarbeitung – dem IKV – die Möglichkeit, Hybridverfahren für industrielle Leichtbau-Anwendungen zu etablieren. Das System wird unseren bestehenden Maschinenpark im AZL-Technikum erweitern und als wichtige Plattform für die Leichtbau-Forschung an der RWTH zur Verfügung stehen."

Als aktive Partnerfirma des AZL-Partnernetzwerks arbeitet ENGEL bereits seit vielen Jahren eng mit dem AZL zusammen. Dr. Stefan Engleder, CEO der ENGEL-Gruppe, betont die Bedeutung dieser engen Zusammenarbeit mit den Technischen Universitäten und insbesondere mit dem AZL: „Das AZL bietet beste Voraussetzungen für industrienahe Forschungsaktivitäten im Bereich Leichtbau-Verbundwerkstoffe, da es sich durch einen starken interdisziplinären Ansatz auszeichnet. Das AZL profitiert von der guten Infrastruktur und der Zusammenarbeit mit namhaften Instituten der RTWH Aachen. ENGEL freut sich auf die Zusammenarbeit mit dem AZL bei der Entwicklung effizienter Leichtbau-Verbundwerkstoff-Massenproduktionsverfahren.“

Das AZL-Technikum umfasst neben den zahlreichen Faserverbund- und Leichtbauanlagen auf dem Campus der RWTH Aachen zusätzliches Großserien-Equipment für die Entwicklung von Verfahren zur Leichtbau-Produktion, wie zum Beispiel eine Composite-Presse der Schuler Pressen GmbH mit 18.000 kN Schließkraft.

Das AZL wird seine Zusammenarbeit zu Composites in Gebäuden und im Infrastrukturbereich fortsetzen, nachdem es eine erste Markt- und Technologiestudie abgeschlossen hat, die neue Potenziale für Composite-Technologien in Bau- und Infrastrukturmärkten identifiziert hat. Ziel der neuen AZL Workgroup, die am 25. Januar 2018 erstmals zusammentritt, ist es, gemeinsam neue Anwendungen zu entwickeln und die Geschäftsentwicklung für Composites in diesen beiden Wachstumsmärkten zu unterstützen. Die Veranstaltung steht interessierten Unternehmen aus der Composite-Industrie sowie dem Bau- und Infrastrukturmarkt offen

Ziel des ersten Arbeitsgruppentreffens ist es, Erkenntnisse aus der Studie in eine langfristige Arbeitsgruppenzusammenarbeit zu überführen und Themen und Initiativen für die gemeinsame Zusammenarbeit auf dem Gebiet der Prozess- und Fertigungstechnologien, Brandschutzvorschriften, Werkstoffe sowie Normen und Standards zu definieren. Industrielle Keynote-Präsentationen stellen diese Handlungsfelder vor und geben Einblicke in Bau- und Infrastrukturanwendungen für Verbundwerkstoffe. Darüber hinaus bietet das Treffen eine Plattform, um Unternehmen entlang der gesamten Wertschöpfungskette zu vernetzen.

Dr. Amer Affan, CEO und Gründer von AFFAN Innovative Structures mit Sitz in Dubai, ist verantwortlich für verschiedene Composite-Projekte in Gebäudeanwendungen wie beispielsweise das Museum of the Future in Dubai: „Seit 2010 setzen wir strukturelle Composites im Bauwesen ein. Composites sind im Vergleich zu den traditionellen Baustoffen (Stahl, Beton, Holz und Aluminium) in der Tat ein Hightech-Werkstoff, aber in der konservativen und preissensiblen Bauindustrie sind sie noch nicht als solcher anerkannt. Das AZL, insbesondere sein Standort an der RWTH Aachen und seine Partnerfirmen, bieten eine gute Plattform, um den Einsatz von Verbundwerkstoffen im Bauwesen voranzutreiben.“

Das AZL hat zusammen mit mehr als 25 Unternehmen die gemeinsame Markt- und Technologiestudie zum Thema „Neue Potenziale für Verbundwerkstofftechnologien in Bau und Infrastruktur“ abgeschlossen und damit ein breites Wissen über das Geschäftspotential für Composite-Technologien in diesen beiden Wachstumsmärkten aufgebaut. In einem strukturierten Ansatz ermittelte die Studie die Schlüsselsegmente sowie die Technologien/Anwendungen mit dem höchsten Markt- und Technologiepotenzial. Analysen von 20 Marktsegmenten, die Untersuchung von 438 Anwendungen, Technologieanalysen von 25 Highlight-Komponenten und 11 detaillierte Business Cases wurden während der gesamten Studie erarbeitet. Neben Bedarfsanalysen für Werkstoffe und Fertigungstechnologien wurden neue Konzepte für effiziente, rentable Fertigungstechnologien und Kostenanalysen entwickelt. Mit der Workgroup wird das AZL diese Initiative einen Schritt weiter treiben mit dem Ziel, eine langfristige Kooperationsplattform für Verbundwerkstoffe in Bau- und Infrastrukturmärkten aufzubauen.

Justin Jin, CEO des koreanischen Unternehmens AXIA Materials, nahm an der Studie teil und ist Teil des AZL-Partner-Netzwerks: „Als Hersteller großflächiger thermoplastischer Composite-Platten und Composite SIP (Structural Insulated Panel) sind wir bestrebt, Composites in B&I-Anwendungen auf die effizienteste Art und Weise voran zu treiben. Die AZL-Studie über Gebäude und Infrastruktur bot uns eine hervorragende Vernetzung mit den wichtigsten Akteuren in diesem Geschäftsfeld und die Möglichkeit, unsere Produkte mit Schlüsselkomponenten von Partnern zu stärken. Die Studie vermittelte uns auch ein angemessenes Marktverständnis, einschließlich Marktgröße/Volumen in Zahlen, um den Wert unserer Technologie für die Bauindustrie zu belegen. Wir freuen uns darauf, diese ersten Erkenntnisse weiterzuverfolgen und gemeinsam mit dem AZL und seinen Partnern Anwendungen zu realisieren.“

Neben den Networking-Möglichkeiten bietet das Workgroup-Treffen die Möglichkeit, einen Einblick in die Aktivitäten des AZL-Netzwerks zu erhalten, das aus neun Forschungsinstituten am RWTH Aachen Campus und mehr als 80 Unternehmen aus 21 Ländern besteht. Im Rahmen einer optionalen Führung besuchen die Teilnehmer ausgewählte Institute auf dem Campus der RWTH Aachen. Die Veranstaltung steht allen interessierten Unternehmen offen und ist kostenlos.

Mehr Informationen zum Meeting und zur Studie:

Informationen zu AZL-Aktivitäten im Bereich Bau und Infrastruktur:
www.azl-lightweight-production.com/composites-buildings-infrastructure

Details und Registrierung zum Workgroup Meeting am 25. Januar 2018:
http://www.azl-lightweight-production.com/termine/1st-workgroup-meeting-buildings-infrastructure