Vertrauen in thermoplastische Verbundwerkstoffe durch standardisierte Prüfverfahren schaffen
von Dr.-Ing. Stefan Seidel
Head of R&D, Tepex®, Envalior
Thermoplastische Verbundwerkstoffe erfüllen häufig die Leistungserwartungen, doch inkonsistente Testergebnisse verlangsamen die Einführung im industriellen Umfeld. Bei Envalior schließen standardisierte Prüfverfahren diese Lücke, liefern Ingenieuren verlässliche Daten, reduzieren Validierungsrisiken und ermöglichen schnellere Entscheidungen im Designprozess.
Die meisten Ingenieure lehnen thermoplastische Verbundwerkstoffe nicht aufgrund ihrer Leistung ab. Auf dem Papier sind die Vorteile eindeutig. In der Praxis gibt es jedoch Herausforderungen. Eigene Prüfungen werden durchgeführt, Lieferantendaten verglichen – und plötzlich stimmen die Werte nicht überein. Was zunächst wie eine robuste Materialwahl wirkt, führt zu Unsicherheit. Diese Unsicherheit erscheint selten in Berichten, beeinflusst jedoch täglich Entscheidungen, verlangsamt die Validierung, erfordert zusätzliche Prüfungen und hemmt unbemerkt die Produktentwicklung.
Diese Lücke bearbeitet Envalior aktuell im Rahmen der AVK (Industrieverband Verstärkte Kunststoffe) Arbeitsgruppe „Kontinuierlich faserverstärkte Thermoplaste“. Durch die Zusammenarbeit von Materialherstellern, OEMs, Forschungsinstituten und Prüfexperten verfolgt die Gruppe ein praxisorientiertes Ziel: Sicherzustellen, dass Ingenieure den Ergebnissen von Materialprüfungen ausreichend vertrauen können, um daraus fundierte Entscheidungen abzuleiten.
Warum unreUnzuverlässige Daten können Entscheidungsprozesse verlangsamen
Thermoplastische Verbundwerkstoffe sind eine komplexe, anisotrope Materialklasse. Eine weitaus größere Herausforderung stellt jedoch häufig die Inkonsistenz von Prüfergebnissen dar. Zwei Teams prüfen dasselbe Material und gelangen zu unterschiedlichen Ergebnissen. Für Ingenieure, die für die Validierung von Konstruktionen verantwortlich sind, entsteht dadurch ein Risikoniveau, das keine Simulation kompensieren kann. Die Reaktion wird somit vorhersehbar: Sicherheitsfaktoren werden erhöht. Interne Testreihen werden ausgeweitet. Die Materialauswahl verzögert sich. Nicht weil das Material den Anforderungen nicht genügt, sondern weil die Daten nie belastbar genug erscheinen, um darauf zu vertrauen.
Von Datenüberflutung zu belastbaren Daten
In der Produktentwicklung sind mehr Daten selten die Lösung. Entscheidend ist, ob die Daten verlässlich sind. Mechanische Kennwerte werden erst dann nutzbar, wenn sie reproduzierbar über verschiedene Labore, Zulieferer und Simulationsmodelle hinweg vorliegen. Genau hier beginnt die Standardisierung das Geschehen zu verändern. Durch die Angleichung von Prüfmethoden an das reale Verhalten thermoplastischer Verbundwerkstoffe wird die Streuung reduziert und die Ergebnisse werden vergleichbar. Der Unterschied ist subtil, aber entscheidend. Anstatt jede Eingabe zu hinterfragen, können Ingenieure beginnen, den Daten hinter ihren Simulationen zu vertrauen. Und sobald dieses Vertrauen vorhanden ist, werden Entscheidungen schneller getroffen.
Standardisierte Daten, kürzere Entwicklungszeiten
Dieser Wandel wird in den Entwicklungszeiten sichtbar. Wenn Daten konsistent vorliegen, wird die Simulation zu einem verlässlichen Werkzeug anstelle eines wiederholt zu überprüfenden Instruments. Das verringert wiederholte physikalische Tests und verkürzt Iterationszyklen. Auch die Materialauswahl verändert sich: Mit standardisierten Datensätzen, die beispielsweise über Plattformen wie die CAMPUS-Datenbank verfügbar sind, können Ingenieure Optionen direkt vergleichen. Allein diese Veränderung kann Wochen im Projektverlauf einsparen, ohne dabei an anderen Stellen Anpassungen vorzunehmen.über das Material selbst.
Standardisierung verwandelt Fähigkeit in Vertrauen
Komplexere Eigenschaften und neuartige Materialformate treiben Testmethoden weiter voran. Die Standardisierung beseitigt stillschweigend diese Barriere und verwandelt ein vielversprechendes Material in eine zuverlässige Lösung für die Konstruktion. Die entscheidende Frage ist nicht mehr, ob das Material funktioniert, sondern ob Ihr Prozess bereit ist, ihm zu vertrauen.
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Dr.-Ing. Stefan Seidel studied mechanical engineering at the University of Paderborn and earned his PhD in polymer processing before joining Bond-Laminates in 2015 as a project manager for material development. He became Head of R&D for Tepex® in 2017 and since 2023 has led the multidisciplinary Tepex® Innovation & Quality department, overseeing R&D, industrial engineering, and quality assurance at the Brilon, Germany, production site.
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