Aus der Branche

In der AZL Workgroup "High-Performance SMC" wurde in Zusammenarbeit mit M-Base, dem IKV und dem AZL Partnernetzwerk ein Projekt zur effizienten und einheitlichen Bereitstellung von Engineering-Daten für SMC entwickelt. Im Rahmen des Projekts können sich Firmen an der Festlegung der erforderlichen Kennwerte, der Vorschriften zur Herstellung von Prüfkörpern sowie der Prüfvorschriften beteiligen.
Sheet Moulding Compounds (SMC) werden in verschiedenen Anwendungsbereichen wie Fahrzeugen, Elektronik, Bau- und Infrastruktur eingesetzt.

Angetrieben von den Anforderungen die Produktionskosten von Leichtbauteilen zu senken, ist eine neue Generation von SMC-Bauteilen mit hohen mechanischen Eigenschaften von höchster Relevanz. SMC bietet enorme Potenziale, um Strukturbauteile mit guten Leichtbaueigenschaften bei deutlich reduzierten Kosten im Vergleich zu herkömmlichen kontinuierlichen faserverstärkten Bauteilen zu realisieren.
Um SMC in breiten industriellen Anwendungen weiter zu etablieren, ermittelten innerhalb der AZL Workgroup teilnehmende Unternehmen den Bedarf einer Datenbank für die Datenharmonisierung von SMC. Diese soll die Möglichkeit bieten, schnell und effektiv das richtige Material mit geeigneten Eigenschaften für die erforderlichen spezifischen Anforderungen zu finden.

"Das Segment der SMC ist mit 250.000 Tonnen Produktion pro Jahr der größte Composite-Markt in Europa. Ich freue mich sehr, dass wir jetzt mit dem Projekt der Datenharmonisierung entlang der gesamten Wertschöpfungskette beginnen. Ziel ist es, eine ähnliche Datenbasis zu haben, wie sie Campus® bereits für Thermoplaste und thermoplastische Verbundwerkstoffe aufgebaut hat. Nur mit zuverlässigen Mengendaten können wir die Engineering-Experten davon überzeugen, SMC in einer größeren Vielfalt von Anwendungen einzusetzen", sagt Dr. Michael Effing, Vorstandsvorsitzender der AVK und Composites Germany.
Derzeit existiert bereits eine Datenbank für technische Thermoplaste (Campus®), die einen immensen Mehrwert bietet.
Unter der Leitung von M-Base haben CEO Dr. Erwin Baur, der die CAMPUS-Datenbank entwickelte und etablierte, initierten AZL, IKV und Unternehmen während der High-Performance SMC Workgroup den Aufbau einer CAMPUS-kompatiblen Datenstruktur und Methodik zur Werkstoffcharakterisierung von langfaserverstärkten SMC.

Am 11. April 2019 öffneten die 9 Partnerinstitute des AZL die Türen ihrer Maschinenhallen und Forschungslabore, um vor Ort umfassende Einblicke in ihre Forschungs- und Entwicklungskapazitäten im Bereich Leichtbau-Produktion und Verbundwerkstoffen auf dem RWTH Aachen Campus zu bieten. Als besonderes Highlight dieses Jahr präsentierte das AZL die selbstoptimierende Prozesskette "i-Composite 4.0": Fasersprühen - Trockenfaserplatzierung - adaptives RTM sowie AZL´s neue Proto-typ-Maschinenentwicklung "Ultra-Fast Consolidator Machine" für die hochproduktive und flexible Verarbeitung von thermoplastischen Bändern mit In-situ-Konsolidierung (Gewinner des JEC World Innovation Award 2019).

Mehr als 100 Teilnehmer aus externen Unternehmen sowie aus dem AZL-Netzwerk hatten die Möglichkeit, sich über die neuesten Technologien und Ausrüstungen der Leichtbau-Produktion zu informieren, die nutz-bringende Infrastruktur auf dem Campus kennenzulernen und sich mit international vertretenen Unterneh-men der gesamten Leichtbau-Wertschöpfungskette zu vernetzen, indem sie an fünf Führungen zu den Leichtbauminstituten teilnahmen.

Das AZL bündelte Inhalte im Bereich Textilien (ITA), Kunststoff- und Verbundstoffmaterialien (IKV), Produk-tionstechnologie (WZL, IPT, ILT und ISF), Qualitätssicherung und Produktions-integrierte Messtechnologie (WZL), Leichtbau-Design (SLA), Automobilproduktion (IKA) sowie Multi-Material-Systeme und Prozessin-tegration (AZL).

Einmal im Jahr bietet das AZL durch den Open Day einen exklusiven und in der Breite einmaligen Einblick in die F&E-Kapazitäten der Institute im Bereich Leichtbau und Composite Technologien auf dem Campus der RWTH Aachen. In fußläufiger Entfernung arbeiten auf einer der größten Forschungslandschaften Euro-pas Forscher und Studenten aus 9 Instituten an neuesten Technologien zur kosteneffizienten Entwicklung und Produktion von Leichtbauteilen. Die Forschung unter enger Einbeziehung von Industrieunternehmen deckt die gesamte Wertschöpfungskette von der Faserherstellung über die Werkstoff- und Verarbeitungs-technik bis zur Qualitätssicherung und die Komponentenerprobung ab.

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.”

Im Juni 2017 startet die AZL Aachen GmbH in Kooperation mit dem Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) in Industrie und Handwerk an der RWTH Aachen eine Konsortialstudie zu Hochleistungs-SMC. Ziel ist es, den Einsatz einer neuen Generation von SMC-Werkstoffen in der industriellen Anwendung voranzutreiben. Firmen entlang der gesamten SMC-Wertschöpfungskette sowie Firmen mit einem Interesse am SMC-Markt sind eingeladen, an der Studie teilzunehmen.

SMC (Sheet Molding Compound) ist seit Jahren die erste Wahl, um Metallkomponenten zu ersetzen. Um zusätzliche Gewichtseinsparungen sowie eine Reduktion der CO2-Emissionen zu erzielen, wird jedoch eine neue Generation von High-Performance-SMC (HP-SMC) notwendig, die aus kurzen oder kontinuierlichen faserverstärkten Systemen mit entweder Karbon- oder Glasfasern und speziellen Harzmassen besteht. Die SMC-Hochleistungsvariante zeichnet sich durch einen hohe Anzahl an Wechselwirkungen zwischen Material und Prozess aus, die Herausforderung und Chance zugleich sind.
Die konsortiale Markt- und Technologiestudie zu High-Performance SMC ( www.lightweight-production.com/go/hp-smc-study ) des AZL und IKV zielt darauf ab, das Verständnis dieser Wechselwirkungen zu weiten, indem detailliertes Wissen zu SMC-Anwendungen und -Technologie, zentralen Herausforderungen und technologischen Lösung zur Etablierung einer neuen SMC-Generation geboten wird. Dieses Wissen bietet die Basis, um Design-Richtlinien auszuarbeiten, zielgerichtete Entwicklung voranzutreiben und neue Geschäftsmöglichkeiten zu eröffnen.