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» TECHNIK Metalle substituieren durch „Rebar Reinforcement“ Attacke auf Aluminium – mit Spritzguss Diese Hybridtechnologie könnte neue Märkte gewinnen: Leichte Kunststoffteile erreichen eine Robustheit wie Aluminium, weil sie mit faserverstärktem Kunststoff „armiert“ und im Spritzguss hergestellt werden. Steffen Autenrieth vom gleichnamigen Anbieter nennt die Methode „Rebar Reinforcement“. Dahinter steckt eine packende Entwicklungsgeschichte. » Michael Sudahl, Fachjournalist in Schorndorf Bild: 1 A Autenrieth Kunststofftechnik Bei Motorträgern beispielsweise können hochbelastete Bereiche durch Armierungen verstärkt werden. Bauteile mit Rebar Reinforcement sind rund 30 % belastbarer als Vergleichsbauteile. Wie so oft ist ein Irrtum Grundlage für eine neue Idee. Als Ronald Müller vor knapp zehn Jahren an einem Fiber-Placement-Verfahren mit Robotereinsatz forscht, erkennt er, dass dieses für industrielle Großserien ungeeignet ist. Auf der Suche nach Alternativen kommt dem Luft- und Raumfahrtingenieur die Idee, thermoplastische Faserverbund- Profile herzustellen und als Armierung in Spritzgussteilen zu verwenden. Dazu wären die Profile in vorgegebene, lastpfadorientierte Formen zu biegen. Weil Pultrusion, auch Strangziehverfahren genannt, mit Thermoplasten damals noch unausgereift war, gab es keine oder kaum Entwickler, die sich mit der (Biege)-Umformung endlosfaserverstärkter thermoplastischer Profile beschäftigen. Oder Erfahrungen damit gesammelt haben. Ronald Müller aber setzt auf beide Verfahren und will sie entwickeln. Er gründet mit einem Maschinenbauer und einem Ingenieurbüro 2018 im schwäbischen Plochingen das Startup Carbon Armors. Doch wie bei mancher Gründung während der Corona-Pandemie und den daraus resultierenden Spar-Runden interessierter Firmen platzt die Finanzierung der kostenintensiven Entwicklung. 2021 schließt das Startup. Das 2020 begonnene Projekt Drift, welches das BMBF unter dem Aspekt Materialforschung fördert, 44 Industrieanzeiger » 04 | 2024
wird von 1A Autenrieth Kunststofftechnik fortgeführt. Gemeinsam mit den Projektpartnern meldet das Unternehmen ein knappes Jahr später den Abschluss: Die Heroldstätter haben mit dem Konsortium die Serienfähigkeit der Prozessschritte und die Wirksamkeit durch zwei Demonstrator-Bauteile für die Automobilindustrie nachgewiesen. Und Müller arbeitet heute bei 1A Autenrieth, er ist dort für Technologiemanagement zuständig. Das Verfahren dient der lokalen Verstärkung von spritzgegossenen Bauteilen. Lastgerecht geformt – also dem durch äußere Kräfte resultierenden inneren Kraftfluss folgend – tragen die Armierungen aus Endlosfasern dazu bei, dass hoch belastete Bereiche im Bauteil verstärkt werden können. „Und zwar weit über die Leistungsfähigkeit des unverstärkten Kunststoffes hinaus“, erklärt Firmenchef Steffen Autenrieth. Deutlich wird das bei Schraubenlöchern oder Lagern. Die sind in jedem Bauteil wegen nötiger Bindenähte eine Schwachstelle – vor allem bei faserverstärkten Kunststoffen. Die Biegetechnik kann bei Rebar Reinforcement diese Bereiche durch Schlaufenelemente verstärken und so Lasten besser ein leiten. „Die Technologie hat das Potential, Aluminium zu substituieren – auch, weil es einen deutlich geringeren CO 2 -Fußabdruck hat“, ist sich Autenrieth sicher. Auch im Bereich NVH (Noise, Vibration and Harshness) bietet die Technologie Potential. Denn die Armierungen aus Endlosfasern sind durch ihre Einbettung bauraumneutral und führen zu keiner Massenzunahme. Durch die so erzeugte Steifigkeit lassen sich Eigenfrequenzen erhöhen. Die Prüfkörper für Zug- und Druckversuche: Links die gebogene Armierung und rechts zwei umspritzte Varianten mit unterschiedlicher Anzahl Armierungen. Bild: 1 A Autenrieth Kunststofftechnik Industrieanzeiger » 04 | 2024 45
