E-LFT Verfahren
Die Kombination von EF und LFT zu E-LFT
Auf der Suche nach Verfahren, die den Zielkonflikt Steifigkeit/Festigkeit, Langzeitstabilität, Gewicht und Kosten besser als herkömmliche Werkstoffe lösen, haben wir uns von traditionellen Denkansätzen gelöst. Das Ergebenis ist unser E-LFT Verfahren, das WEBER FIBERTECH nach 10-jähriger Foschungs- und Entwicklungsarbeit zur Serienreife gebracht hat.
Grundlage des Verfahrens ist die Langfaser-Thermoplast Technologie, die Design und Konstruktion weitgehende Freiheit bei der Gestaltung einräumt. In diese Grundstruktur werden zur strukturellen Verstärkung Endlosfasern eingebettet, die dem Bauteil Festigkeit bis hin zur Crashsicherheit verleihen. Über die Freiheit der Formgebung hinaus hat der Entwickler die Möglichkeit, Funktionselemente direkt in den Prozess zu integrieren und dadurch Montage- und Prüfschritte einzusparen.
Das Ergebnis sind Bauteile, die bei vergleichbaren Kosten und vergleichbarer oder verbesserter Sicherheit je nach Materialausnutzung bis zur Hälfte heutiger Bauteile wiegen.
Produktionsprozess
Wirtschaftliche Fertigungstechnologie mit geringen Zykluszeiten
Grundlage des Verfahrens ist die Langfaser-Thermoplast Technologie, die Design und Konstruktion weitgehende Freiheit bei der Gestaltung einräumt. In diese Grundstruktur werden zur strukturellen Verstärkung, an den für die jeweiligen Lastfälle erforderlichen Bereichen, Endlosfasern eingebettet, die dem Bauteil Festigkeit bis hin zur Crashsicherheit verleihen. Über die Freiheit der Formgebung hinaus hat der Entwickler die Möglichkeit, Funktionselemente direkt in den Prozess zu integrieren und dadurch Montage- und Prüfschritte einzusparen. Das Ergebnis sind Strukturbauteile, die bei vergleichbaren Kosten und vergleichbarer oder verbesserter Sicherheit je nach Materialausnutzung bis zur Hälfte heutiger Bauteile wiegen.
Möglichkeiten der Oberflächengestaltung
Neben reinen, in der Anwendung nicht sichtbaren, Strukturteilen sind auch vielfältige Möglichkeiten in der Oberflächengestaltung für strukturelle Sichtteile möglich, bei denen neben Festig- und Steifigkeit auch Optik und Haptik höchsten Anforderungen gerecht werden müssen.
Oberflächenstruktur
Freie Gestaltung der Oberfläche mittels Narbung und Einfärbung. Alle gängigen Narbungen sind realisierbar und ermöglichen eine vielfältige Gestaltung der Oberfläche.
Oberflächenmaterial
Kaschierung der Bauteile mittels Stoff, Filz oder Vlies. Diese hochwertigen Oberflächen werden im One-Shot-Verfahren über Einlegen der speziell entwickelten Oberflächenmaterialien in das Werkzeug und Hinterpressen mittels LFT oder E-LFT wirtschaftlich hergestellt.
Optik und Haptik
Bauteile mit dekorativen Oberflächen mit Soft-Touch-Effekt werden ebenfalls im One-Shot-Verfahren werkzeugfallend effizient produziert.Auch die Oberflächengestaltung mittels ins Werkzeug eingelegter Folien ist möglich. Diese unterschiedlichen Oberflächen sind nach entsprechender Auslegung in nur einem Werkzeug darstell- und kombinierbar. Dies ermöglicht die Produktion von Bauteilen mit sehr unterschiedlicher Optik und Haptik aus nur einem Werkzeug.
Überblick
Technologien im Überblick
LFT und DLFT
Herstellung von langfaserverstärkten Kunststoffteilen im Direktverfahren.
E-LFT
Patentgeschützte Eigenentwicklung zur kostengünstigen Herstellung von sehr leichten hochfesten Kunststoffteilen. Flächig oder lokale verstärkt mit Organoblechen, Tapegelegen und UD-Tapes.
E-LFT Hybrid
Kunststoffteile mit lokalen metallischen Verstärkungen. Formschlüssige Verbindung zwischen Kunststoff und Metall. Umformung der Metallplatine und die Formgebung des Kunststoffes im One-Shot-Verfahren in einem Werkzeug
E-LFT Dekor
Optische Strukturteile mit Narbstruktur, Stoffen, Vliesen, Filzen und Folien, hergestellt im One-Shot-Verfahren.
Kombination der Verfahren möglich
Vorteile
Vorteile der D-LFT und E-LFT Technologie
Gewichtsreduzierung
Reduzierung des Gewichts durch hohe Festigkeit und Steifigkeit der Bauteile.
Wirtschaftlicher Leichtbau
Kostenvorteile durch lokale Verstärkung nur an den für die jeweiligen Lastfälle notwendigen Bereichen.
Höhere Festigkeit
Echte Langfaser mit Faserlängen von mehr als 10 mm im Kunststoffteil durch schonende Direktverarbeitung der Fasern, dadurch höhere Festigkeit des Bauteils.
Erprobte Schweiß- und Klebetechnologien
Ideal für schalenförmig aufgebaute Strukturteile.
Geringere Werkzeugkosten
Im Vergleich zu Spritzguss deutlich geringere Werkzeugkosten bei vergleichbaren Zykluszeiten. Verfahren für kleine, mittlere und durch die bei WEBER FIBERTECH vorhandene voll automatisierte Fertigung auch für Großserien wirtschaftlich nutzbar.
Spannungsarme Verarbeitung
Weniger Verzug der Bauteile, erhöhte Temperaturstabilität durch geringe Werkzeugdrücke.
Fertigung großflächiger Teile
Teilefertigung bis zu 2 m², wirtschaftliche Fertigung von mittelgroßen Teilen über z.B. Familienwerkzeuge.
Hybridtechnologien
Kunststoff – Metall Verbindungen mit formschlüssigen Verbindung zwischen Kunststoff und Metall. Kunststoff- und Metallumformung im One-Shot-Verfahren in einem Werkzeug und einem Prozessschritt. Metallplatinen aus Stahl oder Aluminium werden unbearbeitet in das Werkzeug eingelegt.
Nachhaltige Produktion
Alle Teile sind vollständig recyclierbar.
Vielfältige Funktionsintegrationen
Viele Möglichkeiten unterschiedlichste Funktionen zu integrieren. Sichtflächen, Stoffhinterspritzung, lackierbar, reproduzierbare Eigenschaften. Einlegeteile wie Buchsen oder Scharniere, Sichtflächen oder Stoffhinterspritzung.
Bauteilstudien
Funktionsintegrierter Leichtbau
Faserverbundbauteile können mittels verschiedenster Fertigungsverfahren automatisiert hergestellt werden. Welches Verfahren dabei sinnvoll und effizient eingesetzt werden kann, bedarf der Betrachtung vieler Randparameter. Unter anderem muss zunächst in Bauteilstudien geklärt werden, inwiefern die anvisierte Technologie sinnvoll eingesetzt werden kann. Weiterhin ist die Integration in bestehende Prozesse bzw. die Entwicklung einer robusten, effizienten und zuverlässigen Prozesskette rund um den Herstellungsprozess von großer Bedeutung.
Für unterschiedlichste Bauteile sind detaillierte Bauteilstudien durchgeführt und die Machbarkeit in der E-LFT Technologie nachgewiesen worden.
Bauteilstudie Sitzlehne
Konstruktion, Simulation, FE-Berechnungen, Crash-Simulationen bis hin zum Bau von Prototypen aus Versuchswerkzeugen und durchgeführte Crashtest und Gurtzugversuch.Erfüllung nach EC R14, ECE R 25 und US-NCAP.
Bauteilstudie Body White in E-LFT Technologie
Entwicklung, Auslegung und Simulation einer sehr leichten E-LFT Karosseriestruktur für zwei und viersitzige Fahrzeuge. Unterschreitung der Gewichts- und Kostentargets. Komplette Produktionskonzeption für einen Fertigungsaufbau mit skalierbaren Stückzahlen und im Vergleich zu herkömmlichen Herstelltechnologien sehr niedrigen Investitionskosten.
Bauteilstudie Heckklappe
Auslegung und Berechnung der Strukturteile der Hecklappe. Verschiedenste Funktionsintegrationen. Wegfall von Bauteilen, da das E-LFT Bauteil gleichzeitig Sichtteil im Innenraum ist. Wirtschaftliche Lösung mit geringen Investitionskosten.Anwendungen
Große Potentiale über alle Branchen hinweg
Faserverbundwerkstoffe haben ihre Leistungsfähigkeit bereits auf zahlreichen Gebieten unter Beweis gestellt. Im modernen Flugzeugbau haben Faserverbundwerkstoffe nahezu flächendeckend herkömmliche Materialien ersetzt. Zahlreiche innovative Anwendungen sind in der Automobilbranche, im Bootsbau, bei Windenergieprojekten und im Bausektor realisiert worden.
Aber auch bei Elektrogeräten, im Maschinenbau, im Bausektor, in der Agrartechnik und bei alternativ erzeugenden Energiesystemen ist die Faserverbundtechnologie sehr gefragt und bietet vielversprechende Lösungen.
Kontakt
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Ansprechpartner
Technischer Leiter, WEBER FIBERTECH GmbH
Norbert Stötzner
Telefon: +49 7544 963 6300
E-Mail: n.stoetzner@weber-fibertech.com
