Chemnitzer Firma für innovative Materialentwicklung ausgezeichnet

Die Pestel PUR-Kunststofftechnik GmbH & Co. KG wurde für die Entwicklung eines neuen Materialverbundes mit dem Materialica Design + Technology Award 2013 in München ausgezeichnet.

Der zusammen mit dem Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik in Chemnitz sowie der DOW Deutschland entwickelte Verbundwerkstoff mit Aluminiumschaum als Kernmaterial namens Pepural verbindet hohe Festigkeit mit einem geringen Gewicht.
Die patentierte Herstellungsmethode ermöglicht eine wirtschaftliche Herstellung von Platten, aber auch von dreidimensionalen Bauteilen. Hierbei lassen sich der Schichtaufbau, der Faseranteil und der geometrische Aufbau des Fertigteiles je nach Anforderung anpassen.
Auch eine zum Beispiel lokale Versteifung lässt sich so realisieren.
Der Schichtaufbau wird in einem Arbeitsschritt nass-in-nass realisiert.

Pestel-1

 

Wie im Bild 1 dargestellt, lassen sich Schichtaufbau und Schichtdicke der Anwendung anpassen. So wird zum Beispiel durch die Deckschicht (3) ein Durchkommen der Glasfaser zur Oberfläche unterbunden.
Durch den offenen Aluminiumschaum wird eine optimale Anhaftung der Deckschichten garantiert. Eventuelle Lunker oder Unebenheiten im Aluminiumschaumkern werden durch Polyurethan ausgefüllt und ermöglichen eine geschlossene, ebene Deckschicht.

Pestel-2

 

Bei der in Bild 2 abgebildeten Deckschicht handelt es sich um eine Softtouch-Oberfläche. Auch diese Schicht wird direkt im Verfahren erzeugt und bedarf keiner Vor - oder
Nachbehandlung, wie zum Beispiel das Kleben von Bodenbelägen. Auch Narbungen oder Strukturen lassen sich sehr gut abbilden. Die Schichtdicken lassen sich den gewünschten Anforderungen anpassen.

Pestel-3

 

Bild 3 zeigt ein dreidimensionales Bauteil. Hierbei ist Pestel in der Lage, den Aluminiumschaumkern von 12 mm auf 0,5 mm am Rand zu verdichten. Auch dieser Schritt findet direkt im Herstellungsprozess statt.
Zurzeit lassen sich Platten von 2.000 mm x 2.500 mm an einem Stück herstellen. Größere Platten lassen sich dank eigens dafür entwickelten Aluminiumprofilen realisieren. Diese Profile lassen sich als reines Verbindungselement, aber auch als Kombination mit einem frei verstellbaren Festzurrsystem benutzen. Somit lassen sich unter anderem sehr leichte Ladeböden für Anhänger und Nutzfahrzeuge herstellen. Da die mechanischen Eigenschaften vom Schichtaufbau und somit vom Einsatzgebiet des fertigen Produktes abhängen, lassen sich keine allgemeinen Werte ableiten.

Um den Vorteil zu demonstrieren, hat Pestel einen 4-Punktbiegeversuch nach DIN 53293 durchgeführt. Dabei wird Pepural mit einem konventionellen Sandwich mit Papierwabenkern verglichen.

 

Pestel-51. PEPURAL 

 

Pestel-62. Sandwich mit Papierwabenkern 

 

Bei einem Traversenweg von 12 mm kam es erst nach 890 N zum Deckschichtversagen beim PEPURAL. Der Kern blieb unversehrt. Somit können durch Erhöhung der Decklagen die Eigenschaften verbessert werden.

Bei einem konventionellen Sandwich kam es bereits nach 475 N zum Kernversagen. Da es sich um ein Kernversagen handelt, ist das Maximum der Belastung ausgereizt.

Weitere Eckdaten:
· Dichte zwischen 0,5 und 0,6 g/cm³
· Sandwichstärken ab 8 mm
· hohe Wärmeformbeständigkeit

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