Langfaser­verstärkte Kunststoffe (LFT). Spritzgussteile aus Celstran, Verton.

Langfaser­verstärkte Kunststoffe (LFT) erobern für die Thermoplaste weitere Anwendungsgebiete. Anwendungs­fälle, in denen bisher Leichtmetalle oder Duroplaste eingesetzt wurden, können jetzt durch Thermoplaste kostengünster realisiert werden.

Unidirektional verstärkte Kunststoffe. Langglasfaser­verstärkte Thermoplaste (LFT) sind ein neuer Werkstofftrend, der die Vorteile der typischen GFK-Kunststoffe auch für den Spritzguss zugänglich macht.

Die bisherigen Technologien für GFK-Kunststoffe sind in ihrer Effektivität und Leistungs­fähigkeit mit dem Spritzgussverfahren nicht zu vergleichen. Das Laminieren ist lohnintensiv, das Qualitätsniveau ist schlecht. Pressverfahren wie SMC oder BMC erfordern sehr teure Werkzeuge, und werden deshalb nur bei Großserien eingesetzt. Weiterhin sind die meist eingesetzten Polyesterharze relativ spröde, und ökologisch nicht mehr zeitgemäß, da sie sehr stark ausgasen, dies führt zu einer unangenehmen Geruchsentwicklung und sie sind nicht recyclingfähig.

Im Spritzguss kamen bisher nur Glasfasern zwischen 0,2 bis 0,4 mm Länge zum Einsatz. Trotz dieser niedrig erscheinenden Zahl handelt es sich um eine Faser, da der Durchmesser im µm-Bereich liegt. Die Festigkeit ist bei solchen Kurzglasfasern aber nicht so gut wie bei den Polyesterformteilen mit Langglasfasern.

Durch eine neue Technologie in der Granulat-Herstellung konnte die Glasfaserlänge auf 10 mm erhöht werden. Es handelt sich hier um das Pultrusionsverfahren, bei dem Endlosfasern in den Extruder eingeführt werden und zusammen mit der Schmelze zu einen Strang verarbeitet werden, der in 10 mm lange Granulatkörner zerhackt wird.

Mit der großen Länge erhält die Glasfaser­verstärkung eine andere Wirkung. Während der Verarbeitung entsteht ein Wirrgefüge, das ein richtiges Glasfaserskelett herausbildet. Das wird deutlich, wenn man den Polymeranteil durch Erhitzung verascht, das Formteil bleibt in seiner Form erhalten und das Skelett wird erkennbar.

Die Vorteile von LFT-Kunststoffen. Gegenüber konventionellen (kurzglasfaser­verstärkte Kunststoffe) steigt im Besonderen die Schlagzähigkeit. Die Festigkeit und Steifigkeit sind ebenfalls deutlich höher. Die Kombination dieser Eigenschaften lässt Formteile entstehen, die im Belastungs­fall eine sehr hohe Energie aufnehmen können. Weiterhin ist das Glasfasergerüst extrem verformungs­stabil, das bringt einen geringeren Verzug und damit eine höhere Formtreue. Langglasfaser­verstärkte Polyamide erreichen die Zugfestigkeitswerte des Aluminiums. Die Vorteile gegenüber Metallguss sind vielfältig:

  • niedrigere Herstellkosten aufgrund kurzer Zykluszeiten
  • höhere Werkzeugstandzeit
  • Wegfall spanabhebender Nacharbeit
  • mehr Gestaltungs­möglichkeiten und dadurch eine höhere Funktionsintegration
  • niedrigeres Teilegewicht
  • Korrosionsbeständigkeit
  • umweltfreundliche Produktion
  • geräuschsarme Teile
  • der Kunststoff ist einfärbbar

Anwendungs­bereiche der Langfasertechnologie. Langfaser­verstärkte Thermoplaste werden in vielfältigen Anwendungsgebieten eingesetzt. Langglasfaser­verstärktes Polypropylen und langglasfaser­verstärktes Polyamid sind die bevorzugt verarbeiteten Thermoplaste. Für unsere Kunden fertigen wir aus LFT-Werkstoffen.

  • Hebelarme
  • Sitzschalen
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  • und vieles mehr ...