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Direktverschraubung in hochfesten Carbonfaser-Thermoplasten? Sicher!

Geschrieben von LEHVOSS - Customized Polymer Materials | 11.06.2024 05:15:00

Zuerst die schlechte Nachricht: Konstrukteure stoßen leider regelmäßig an technische Grenzen. Einerseits ist teilweise nicht bekannt, dass Verbindungslösungen mittels Direktverschraubung in Materialien mit hohen Carbonfaseranteilen prozesssicher realisierbar sind. Andererseits wird angenommen, dass das sehr schwierig sei. Die gute Nachricht: Die Annahme ist unbegründet – die Fakten sagen etwas anderes. Sowohl kurz- als auch langfaserverstärkte Werkstoffe mit Carbonfasern sind in der Verbindungstechnik sehr wohl technisch absolut beherrschbar. Zwei, die es wissen müssen – und vor allem auch technisch valide nachweisen können –, sind die eng verbundenen Unternehmen Baier & Michels und LEHVOSS. Sie nehmen Themen wie elektrochemische Korrosion, Oberflächenverschleiß während des Einschraubvorgangs, Kriechbeständigkeit oder die Verbindungsfestigkeit nach Klimawechseltest wirkungsvoll ihren Schrecken. Auch in den Köpfen der hartnäckigsten Zweifler.

Ganz klar: Direktverschraubung von hochfesten Carbonfaserthermoplasten ist komplex.

  • Sie erfordert eine breite Kompetenz – von der Materialauswahl über die Konstruktion bis zur Fertigung.
  • Sie erfordert aufgrund der Besonderheiten des Werkstoffverbunds etwas mehr Beratungsleistung, um das optimale Design der Verschraubung zu gewährleisten.
  • Sie erfordert erweiterte Schrauben-Kenntnisse, um den spezifischen Anforderungen der Carbonfaserthermoplaste hinsichtlich Festigkeit, Steifigkeit und Temperaturbeständigkeit zu entsprechen.
  • Sie erfordert die präzise Berücksichtigung des Carbonfasergehaltes – denn der Anteil und die Ausrichtung der Carbonfasern beeinflussen die mechanischen Eigenschaften der Verschraubung und müssen berücksichtigt werden.
  • Sie erfordert, wie bei Verschraubungen üblich, die Notwendigkeit von Versuchen, um die Leistungsfähigkeit der Verschraubung zu validieren.
  • Sie erfordert Expertise bei der Handhabung von wahlweise Kurz- oder Langfaserwerkstoffen – denn je nach Art der verwendeten Carbonfasern (und Polymere) unterscheiden sich die Eigenschaften und die Belastbarkeit der Verschraubungen.

 

Kurz gesagt: Worauf es ankommt, ist die Kombination/Gesamtkompetenz aus tiefgreifendem Materialverständnis, maßgeschneiderten Schraubenlösungen, gemeinsamer Versuche und effektiver Zusammenarbeit, die den Erfolg bei der Entwicklung von Kunststoffdirektverschraubungen in hochfesten Carbonfaserthermoplasten ausmacht. Gefragt sind, wie in vielen Fällen, ein multidisziplinäres Team und eine ganzheitliche Herangehensweise, um bestmögliche Ergebnisse zu erzielen.

 

„Drum prüfe, wer sich ewig bindet … ”

Warum Klimawechseltests für Direktverschraubungen so wichtig sind.

Klimawechseltests verlaufen frei nach dem Motto „Frühzeitig Erkenntnisse gewinnen, um Kunden die Leistungsfähigkeit aufzuzeigen“. Sie tragen in entscheidendem Maße dazu bei, verlässliche Leistungsdaten zu gewinnen, die Langzeitleistung und Zuverlässigkeit von Verschraubungen zu ermitteln, Materialien effizienter zu nutzen, Normen und Standards zuverlässig zu erfüllen und Schwachstellen frühzeitig zu identifizieren. Kurz: sie tragen dazu bei, ein hochwertiges/extrem leistungsfähiges/getestetes Produkt zu entwickeln, das unter allen Gesichtspunkten überzeugt und die Grundlage für erfolgreiche, langfristige Kundenbeziehungen darstellt.

Diese technisch valide Nachweisführung, unter anderem im Klimawechseltest, ermöglicht es Konstrukteuren, äußere Einwirkungen besser zu verstehen, Produkte zu optimieren und letztendlich qualitativ hochwertige Lösungen zu liefern, die den Anforderungen und Erwartungen des Marktes entsprechen.

 

Fazit: Kunststoffdirektverschraubung gehört die Zukunft. Wenn man die richtigen Partner an seiner Seite weiß.

Direktverschraubung in hochfesten Carbonfaser-Thermoplasten steht vor allem auch für Demontierbarkeit und Ersatzteildienst – und damit für Kreislaufwirtschaft, Nachhaltigkeit und Reduzierung des CO2-Fußabdrucks eines Erzeugnisses. Sorgen um Korrosionseffekte, bedingt durch die Einsatzbedingungen, und insbesondere durch den Kontakt Stahl-Kohlefaser gehören dagegen der Vergangenheit an – jedenfalls wenn man in puncto Materialentwicklung, Schraubentechnologie und Testverfahren mit Partnern zusammenarbeitet, die zu jedem Entwicklungszeitpunkt in der Lage sind, a) eine technisch valide Nachweisführung zu erbringen und b) effizient Produktfeinabstimmungen vorzunehmen. Baier & Michels (in Person von Maxim Ort), CAX Solutions (in Person von Kristina Essbach) und LEHVOSS (in Person von Eric Folz) sind solche Partner. Alle drei stehen für etablierte Prozesssicherheit und Lösungen in puncto Direktverschraubung in hochfesten Carbonfaser-Thermoplasten. Lassen Sie sich von ihnen inspirieren, beraten und unterstützen. Damit Sie Ihren konstruktiven Gedanken freien Lauf lassen können.