Entwickelt Composites der nächsten Generation
Die Wünsche von Verbrauchern an elektronische Geräte wachsen stetig. Notebooks, Tablets, Fernsehgeräte und Smart Phones sollen immer schneller, dünner, leichtgewichtiger und trotzdem robuster werden. Sie sollen ein anspruchsvolles und modisches Design haben, sich „cool“ und „authentisch“ anfühlen und trotzdem aus nachhaltigen Materialien hergestellt werden. Metalle und herkömmliche Verbundwerkstoffe stoßen hier schnell an ihre Grenzen.
Covestro hat diesen Trend erkannt und eine ganz neue Composite-Technologie für die effiziente Herstellung von Gehäusen und anderen Bauteilen entwickelt, die auf thermoplastischen Kunststoffen und Carbonfasern basiert und diese Anforderungen erfüllt. Covestro stellt daraus endlos-faserverstärkte Folien und Platten für die weitere Verarbeitung durch Kunden her.
Ihre besondere Stärke zeigen Covestro „CFRTP“ (continuous fiber-reinforced thermoplastic composites; endlosfaser-verstärkte thermoplastische Composites) beim Einsatz in Produkten der Unterhaltungselektronik: „Sie bieten das beste Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht aller marktgängigen Composites und übertreffen in dieser Hinsicht auch Metalle“, sagt David Hartmann, der zusammen mit Dr. Michael Schmidt den Bereich thermoplastische Composites bei Covestro leitet. „Dadurch sind sie ideal geeignet zur Herstellung dünnwandiger, leichtgewichtiger und zugleich robuster Teile für IT-Geräte.“ Überdies erfüllen sie die hohe Brandschutzklassifikation UL94 V-0 der Underwriters Laboratories.
Im Gegensatz zur Kleinserienfertigung aus duroplastischen Materialien sind Covestro „CFRTP“ für eine kosteneffiziente und flexible Massenproduktion geeignet. Dazu tragen auch die kurzen Zykluszeiten – mit nur wenig manueller Arbeit – und die hohen Ausbeuten bei.
Die Lieferketten sind klar definiert. Platten aus „CFRTP“ können einfach transportiert werden, ohne Kühlung oder Spezialbehandlung. Beim Kunden erfolgt dann die weitere Verarbeitung mittels Thermoformen, Hinterspritzen, CNC-Fräsen oder andere Verfahren. Zu diesem oder einem späteren Zeitpunkt können noch weitere Design-Merkmale hinzugefügt werden. Anders als duroplastische Werkstoffe können die Composites am Ende ihrer Nutzungsdauer einfach recycelt werden.
Aufgrund dieser Vorteile sieht Covestro gute Chancen für einen künftigen Markterfolg seiner thermoplast-basierten Composites und investiert in deren weitere Entwicklung. Neben Forschungsaktivitäten und der Übernahme eines Spezialunternehmens für Verbundwerkstoffe im vergangenen Jahr zielen aktuelle Aktivitäten auf den schrittweisen Aufbau eines globalen Produktionsnetzes und die Erweiterung des Produktportfolios. „Wir arbeiten außerdem mit Maschinenherstellern und Carbonfaser-Lieferanten zusammen, um die Einführung der Technologie weiter voranzutreiben,“ sagt Dr. Michael Schmidt.
Produktdesignern eröffnet sich mit den Composites eine noch nie dagewesene Gestaltungsfreiheit. So lassen sich verschiedene Kombinationen von Harz und Fasern für optische Effekte nutzen, außerdem Texturen erzeugen, zum Beispiel im Werkzeug oder durch Sandstrahlen, CNC-Fräsen oder Laserschneiden. Weitere Möglichkeiten ergeben sich durch Lackierung oder verschiedene Druck- und Prägeverfahren.
