Thermoplastisch, leicht, hoch

Design-News-Mitarbeiter | 03. November 2022

Tri-Mack Plastics Manufacturing Corp. hat ein neues Verfahren zur Herstellung sehr leichter, hochfester Gehäuse mit nur acht Lagen unidirektionalem, kohlefaserverstärktem thermoplastischem Verbundwerkstoff (TPC) entwickelt, das nur 0,040 Zoll misst. dick. Die Gehäuse wurden letzten Monat auf der CAMX-Messe vorgestellt und mithilfe des Tri-Mack-Verfahrens des automatischen Bandlegens, Konsolidierens und Stempelformens hergestellt, mit dem Teile in wenigen Minuten hergestellt werden können, anstatt in den Stunden, die normalerweise für Duroplaste erforderlich sind, teilte das Unternehmen in einem mit Pressemitteilung.

Ben Lamm, Leiter der Verfahrenstechnik und Leiter des neuen Gehäuseprojekts, sagte, es sei eine technische Herausforderung, die großen, tiefen Abdeckungen aus TPC zu formen. „Bei unidirektionalen Materialien stapelt man Lagen, die im gesamten Teil in unterschiedliche Richtungen ausgerichtet sind“, erklärte er in der Pressemitteilung. „Um auf diese Weise komplexe Formen herzustellen, müssen einzelne Lagen beim Formen gegeneinander gleiten. Damit sie sich so bewegen, wie Sie es sich wünschen, um ein gleichmäßiges, faltenfreies Teil zu produzieren, sind eine strategische Anordnung und Werkzeugkonstruktion sowie Feinheiten bei der Materialhandhabung während der Verarbeitung erforderlich.“

Tom Kneath, Vizepräsident für Vertrieb und Marketing, glaubt, dass die neuen TPC-Abdeckungen die Nachfrage nach starken, leichten Gehäusen befriedigen könnten, die Funktionskomponenten in Flugzeugen, Drohnen und anderen industriellen Anwendungen schützen können. „Wo neben dem geringsten Gewicht auch Festigkeit und Haltbarkeit im Vordergrund stehen, sind Endlosfaser-TPCs das Material der Wahl. Es ist weniger spröde als Duroplaste, bietet eine zehnmal höhere Festigkeit als Spritzgussteile und ermöglicht mit unserem Gehäuse eine Gewichtsreduzierung von 30 % im Vergleich zu 6061-Aluminium“, sagte er in der Pressemitteilung.

Die neuen Gehäuse können auch aus Glasfaser und mit verschiedenen Basisharzen, darunter PAEK, PEEK und PEI, hergestellt werden, was eine Vielzahl anpassbarer Eigenschaften und Lösungen bietet. Ein weiterer Vorteil des Herstellungsprozesses des neuen Gehäuses besteht darin, dass er zusätzliche Funktionalität ermöglicht, indem er „intelligente Verbundwerkstoffe“ durch die Einbettung einer EMI-Abschirmung schafft oder eine lokale Verstärkung durch maßgeschneiderte Schichten hinzufügt, so das Unternehmen.

Tri-Mack kann mit seiner automatischen Bandlegemaschine hochgradig maßgeschneiderte Layups erstellen.

„Wir können unserem Prozess elektrisch leitende Schichten hinzufügen, um eine EMI-Abschirmleistung bei einem Bruchteil des Metallgewichts zu ermöglichen“, sagte Vertriebsingenieur Max McCabe in der Erklärung und wies darauf hin, dass dadurch auch die Prozessschritte Galvanisieren und Lackieren typischer EMI-Lösungen entfallen auf Verbundteilen.

Laut McCabe können die elektrische Leitfähigkeit und die Wirksamkeit der Abschirmung mithilfe einer Vielzahl langlebiger Verbundmaterialien auf den Endverbrauch zugeschnitten werden, wodurch sich die potenziellen Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, unbemannten Luftfahrzeugen, Unterwasseranwendungen und Elektrofahrzeugen weiter ausdehnen.

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