Licht en sterk
Om gewicht en daarmee energie en grondstoffen te besparen, vragen toepassingen in mobiliteit en transport tegenwoordig steeds vaker om lichte onderdelen.
Hybride onderdelen uit staal, lokaal op hun functie aangepast door vezelversterkte kunststoffen, combineren een hoge mechanische belastbaarheid met een laag gewicht. De behoefte aan productiemethoden die geschikt zijn voor de kostenefficiënte productie van grote series groeit.
In het EU-onderzoeksprogramma ComMUnion ontwikkelen daarom zestien partners uit de industrie en onderzoeksinstituten nieuwe industriële processen en oplossingen voor hybride lichtgewicht ontwerpen uit metaal en vezelversterkte kunststoffen voor de automobiel- en luchtvaartindustrie. De nieuwe hybride productiemethode is gebaseerd op een combinatie van lasertextureren en laserondersteund tapes plaatsen. Hiervoor worden metalen onderdelen eerst met de laser voorbewerkt en van een speciaal ontwikkelde en nauwkeurig gedefinieerde oppervlaktestructuur voorzien. Door de texturering kunnen de lichte onderdelen, die later ter versterking dienen, direct mechanisch op het stalen onderdeel worden gehecht zonder dat daarvoor extra verbindingsmiddelen ingezet moeten worden.
De versterkingen uit thermoplastische vezelversterkte kunststoffen, die gericht op de te verwachten belastingen zijn afgestemd, worden middels het plaatsen van tape op het onderdeel aangebracht. Hiervoor verwarmt de laser de opgelegde vezelversterkte tapes lokaal vlak voor de verbindingszone op het metaal zodat het matrixmateriaal smelt. Het dringt daardoor in de oppervlaktestructuur in en zorgt ervoor dat de tapes met de ingebedde vezels op het opgeruwde oppervlak van het stalen deel hechten. De zestien partners uit Duitsland, Spanje, Portugal, Griekenland en Frankrijk stelden hun project onlangs voor op de composietenvakbeurs JEC in Parijs.
