Kunststoffe sind heutzutage aus dem modernen Leben nicht mehr wegzudenken – egal ob für Verpackungen oder auch technische Anwendungen, sie begegnen uns überall im alltäglichen Leben. Sehr eng mit dem Thema Kunststoffe verbunden sind die sogenannten Faserverbundwerkstoffe, die seit einigen Jahren immer stärker auch in den Fokus der breiten Öffentlichkeit gelangen. Bekanntestes Beispiel für derartige Verbundmaterialien ist das überaus leistungsfähige Carbon. Mit seinem geringen Gewicht und dennoch herausragenden Eigenschaften ist es nach Meinung vieler Experten der Werkstoff der Zukunft. Um die Entwicklung von umweltfreundlicheren Fahrzeugen mit Elektroantrieb erfolgreich voranzutreiben, ist es notwendig, das Gewicht der Autos stark zu reduzieren. Hersteller wie BMW und Audi setzen in ihren neuen Modellen daher zunehmend auf einen erhöhten Leichtbauanteil mittels des Werkstoffes Carbon.
Komplizierte Herstellungsverfahren
Aufgrund der problematischen Verarbeitung von faserverstärkten Duroplasten in der Großserie, ist die Produktion von derartigen verstärkten Kunststoffen ein wichtiger Forschungs- und Entwicklungsgegenstand. Eines der Verfahren dem gegenwärtig das größte Potenzial für eine derartige Anwendung nachgesagt wird, ist das sogenannte RTM Verfahren.
Die Abkürzung steht dabei für “Resin Transfer Moulding”, zu deutsch etwa Harzinjektion. Bei dem Verfahren wird die textile Verstärkung, das können zum Beispiel Matten oder Gewebe aus Kohlefasern sein, zunächst in das Werkzeug eingelegt. Dieses schließt sich und über mehrere kleine Düsen wird das Harz in die Form eingespritzt. Unter Druck und hoher Temperatur kann das entstandene Bauteil innerhalb weniger Minuten aushärten.
Das RTM Verfahren bietet schon heute viele Vorteile. Durch die bereits komplett eingelegten textilen Strukturen können sehr lange Verstärkungsfasern in den Kunststoff integriert werden. Nur diese sorgen für die optimale Ausnutzung der möglichen Eigenschaftsverbesserungen und bieten somit das größte Leichtbaupotenzial. Das macht das Verfahren besonders interessant für die Automobilindustrie. Die vergleichsweise geringe Taktzeit macht es zudem großserientauglich. Problematisch ist jedoch die Handhabung der biegeschlaffen Textilien beim Einlegen in das Werkzeug. Kann dieser Nachteil ausgeräumt werden, ist auch eine sehr hohe Automatisierbarkeit möglich.
Die Zukunft gehört dem Kunststoff
Trotz der gegenwärtigen Probleme bei der Produktion von modernen faserverstärkten Kunststoffen, in den nächsten Jahren wird sich der verstärkte Kunststoff in der Automobilproduktion weiter durchsetzen. Zu vorteilhaft sind dessen Eigenschaften im Vergleich zu anderen Werkstoffen wie Stahl. Zwar ist ein komplettes Leichtbau-Auto aus Kunststoff noch Zukunftsmusik, auf langer Sicht wird es wohl, auch dank des RTM Verfahren, aber sicherlich kommen.
