Eine Produktfamilie innovativer, thermoplastischer Produkte aus hochbelastbaren Verbundwerkstoffen. Es besteht aus Endlos- oder Langfasern in einer Matrix aus verschiedenen technischen Thermoplasten.
Tepex® ist die Werkstofffamilie von Bond-Laminates, einer 100%igen Tochtergesellschaft von Envalior. Es besteht aus Endlos- oder Langfasern in einer Matrix aus verschiedenen technischen Thermoplasten. Zu den Fasermaterialien gehören Glas, Carbon, Aramid und Flachs. Dieser Aufbau verleiht den flachen Produkten ihre außergewöhnlich hohe Festigkeit und Steifigkeit bei gleichzeitig extrem geringem Gewicht.
Auf diese Weise können auch anspruchsvolle Bauteile kostengünstig hergestellt werden. Insbesondere die Kombination mit dem Kunststoff-Spritzguss als Verarbeitung ermöglicht eine effiziente Serienfertigung. Vielseitig und leistungsstark zugleich ist Tepex® eine überzeugende Antwort auf die Herausforderungen, die sich aus aktuellen Megatrends wie der New Mobility ergeben. Sie ermöglicht innovative Lösungen für individualisierte Produktdesigns und -eigenschaften sowie für mehr Sicherheit, Ressourcenschonung und Umweltschutz.
Immer dann, wenn Leichtbau in großem Maßstab und nahtlose Funktionsintegration in eine belastbare, langlebige Lösung gefragt sind, ist Tepex® das Material der Wahl.
Tepex® dynalite Materialien bestehen aus einer oder mehreren Lagen textiler Produkte mit Endlosfasern, die in eine Matrix aus technischen Thermoplasten eingebettet sind. Diese Sorte ist vollständig imprägniert und konsolidiert. Alle Fasern sind somit mit Kunststoff ummantelt, und das Material enthält keine Lufteinschlüsse. ® Tepex dynalite bietet daher maximale Festigkeit und Steifigkeit in Kombination mit geringer Dichte und überlegenen dynamischen Eigenschaften.
Tepex® Flowcore verwendet Glas- oder Kohlefasern mit endlicher Länge und ermöglicht so das Fließpressen für eine erhöhte Design-Flexibilität. Diese Fasern sind vollständig imprägniert und konsolidiert. Die flowcore-Familie umfasst Strukturen sowohl mit kontinuierlichen (Tepex® dynalite) als auch langen Fasern (Tepex® flowcore), wobei in der Regel durchgehende Fasern auf der Exterieur und lange Fasern in der Mitte angeordnet sind. So entsteht ein Faserverbundwerkstoff mit maximaler Biegefestigkeit Festigkeit, der das Formen filigraner Bauteile unterstützt.
Im Gegensatz zu Tepex® dynalite sind die Werkstoffe der semipreg-Familie nicht vollständig konsolidiert und damit mechanisch weniger belastbar. Dadurch können mit einer definierten Material-Dicke eine geringere Dichte und veränderte akustische Eigenschaften erreicht werden. In Anwendungen, für die das von Steifigkeit dominierte dynalite nicht das passende Eigenschaftsprofil bietet, kann Semipreg eine attraktive Alternative sein.
Tepex® anti-ballistic Materialien aus Aramidgeweben wurden speziell für eine optimale anti-ballistic Performance entwickelt. Die Material-Systeme werden in Produkten wie Helmen, Autopanzern und weiterer Schutzausrüstung eingesetzt.
So vielfältig das Angebot an Sportartikeln ist, so vielfältig sind auch die Material Anforderungen an Sport beispielsweise Schuhsohlen, Fahrradkomponenten, Skischuhe oder Schutzkleidung und Helme. Tepex® erfüllt alle Anforderungen.
Die Steigerung der Kraftstoffeffizienz ist eine zentrale Anforderung für die Automobilbranche - ein geringeres Fahrzeuggewicht ist der ideale Weg, um dies zu erreichen. Dabei dürfen jedoch weder die Sicherheit, der Fahrkomfort noch die Produktionseffizienz beeinträchtigt werden. Tepex® bietet Lösungen für strukturelle und semistrukturelle Bauteile.
Moderne elektronische Geräte sollten nicht nur leicht, robust und funktional hochintegriert sein. Auch ein individuelles Design mit hohem Wiedererkennungswert sowie optische und haptische Attraktivität sind gerade bei der Verbraucherelektronik wichtige Verkaufsargumente.
Industrielle Prozesse und Anwendungen erfordern eine effiziente Nutzung von Energien. Bewegliche Maschinenteile aus Tepex® erfüllen auch bei relativ geringen Gewichten hohe Anforderungen an die Stabilität.
Tepex® handelt es sich um eine Gruppe von Verbundwerkstoff-Halbzeugen Produkte die vollständig imprägniert, konsolidiert und plattenförmig sind. Sie bestehen aus High-Zugfestigkeit-Endlosfasern (oder langen Fasern bei Tepex® flowcore) und einer Thermoplast Matrix. Diese Verbundplatten können durch Erwärmung und anschließende Umformung in kurzen Taktzeiten zu komplexen Bauteilen verarbeitet werden. Endlosfasern sind hauptsächlich Glas- und/oder Carbonfasern in Form von Geweben, Inlays oder sonstigen textilen Produkten. Matrixmaterialien sind Thermoplaste wie Polypropylen, Polyamid 6, Polyamid 66, Polyamid 12, Polycarbonat, Thermoplast Polyurethan und Polyphenylensulfid. Die Stärken von Tepex® lassen sich wie folgt zusammenfassen:
Faser-Kunststoff-Verbundwerkstoffe zeichnen sich insbesondere durch ihre hervorragende Steifigkeit und sehr hohe Festigkeit bei sehr geringer Dichte aus. Das sind die Eigenschaften eines idealen Leichtbau-Materials. In der folgenden Tabelle sind die wichtigsten Parameter einer Reihe von Standard-Tepex®-Sorten aufgeführt:
Erfahren Sie mehr über Tepex(r) - Thermoplastische Verbundwerkstoffe und unser Unternehmen, indem Sie unsere Broschüre herunterladen.
Computer-Aided Engineering (CAE) von Tepex® Komponenten ist unerlässlich, um kurze Entwicklungszeiten, kosteneffiziente Produktionsprozesse und ein lastfalloptimiertes Bauteildesign zu erreichen. Dabei bezieht sich die Konstruktion spezifisch sowohl auf den Produktionsprozess als auch auf das mechanische Verhalten des Bauteils und das Zusammenspiel von Fertigungs- und Bauteil-Eigenschaften.
Die Anisotropie – also die Richtungsabhängigkeit – ist die wichtigste Eigenschaft des Halbzeugs im Designprozess. Aus der Morphologie des Verstärkungsgewebes ergibt sich eine Zug-Druck-Asymmetrie, eine Abhängigkeit von der Position in Bezug auf die Durchgangsebene (Schichtaufbau) und für den Herstellungsprozess die Drapierbarkeit. Aus den Eigenschaften der Matrix ergibt sich die Abhängigkeit von der Temperatur und in einigen Fällen der Feuchteabhängigkeit sowie – je nach Art der Belastung – das zeitabhängige Kriechen. Der Schichtaufbau erzeugt zudem relativ große Unterschiede zwischen Zugfestigkeit und Biegefestigkeit Eigenschaften.
Sowohl der Fertigungsprozess als auch das Bauteilverhalten lassen sich mit Hilfe von Standard-FE-Methoden und Berechnungsprogrammen (Solvers) hocheffektiv charakterisieren, wobei Genauigkeit und Prognose Qualität abhängig vom verwendeten modellbasierten Ansatz, dem Umfang der zugrundeliegenden Messdaten und den spezifisch zu berechnenden Aspekten erfolgen.
Um den Herstellungsprozess, die resultierende Faserorientierung und die Bauteil-Eigenschaften bis hin zum Bruchverhalten ausreichend vorhersagen zu können, haben wir auf Basis des FE-Solvers ABAQUS Werkzeuge entwickelt, die die genannten Eigenschaften und Einflüsse charakterisieren und somit direkt im Entwicklungsprozess für Tepex®-Bauteile eingesetzt werden können. Diese FE-Werkzeuge verwenden Materialdaten, die mit Hilfe von richtungsabhängigen Zugfestigkeitsversuchen, teilweise mit hoher Expansion, und verschiedenen Scher- und Biegefestigkeitstests berechnet werden.
Abbildung 1: Spannungsverteilung und Verformung im Drei-Punkt-Biegetest
Umformung- und Drapiersimulationen dienen zwei Zielen, die unabhängig voneinander Sonstiges:
Unser Simulationsmodell für das Drapieren von Tepex® Bauteilen basiert auf dem FE-Solver ABAQUS. Sie trägt der Tatsache Rechnung, dass thermoplastische Gewebeverbundwerkstoffe kein Thermoformen von Kunststoffen zulassen, sondern durch die Scherung des Gewebes durch die Dehnung des Flachwerkzeugs (Spaliereffekt) der dreidimensionalen Geometrie des Bauteils zugesetzt werden. Ist die Scherung, die für die Umformung notwendig ist, so groß, dass die Fasern miteinander verriegeln, schaltet das Material in die normale Richtung und es entstehen Falten. Dieser Effekt kann auch im Berechnungsmodell nachgebildet werden.
Abbildung 2: Scherwinkelverteilung in einem Mock-up-Bauteil
Unser Composite-Material-Modell für Tepex® ermöglicht in Kombination mit den für die Bauteilgeometrie im einstufigen Drapierungsprozess ermittelten Faserorientierungen eine hocheffektive Vorberechnung der Steifigkeit, Festigkeit, Crash-Eigenschaften und Vibration-Eigenschaften des Bauteils. Die Werkzeuge können sowohl für reine Tepex®-Bauteile als auch für solche eingesetzt werden, die im Insert-Molding-, Hybrid-Molding- oder Flow-Molding-Verfahren hergestellt werden. Konstrukteure können so am Computer auf eine Schwachstelle in einem Bauteil reagieren – zum Beispiel durch den Einsatz größerer Wandstärken oder Verstärkungsrippen.
Beide Werkzeuge haben ihre Tauglichkeit und Präzision bei der Entwicklung zahlreicher Prototypen- und Serienbauteile unter Beweis gestellt – etwa bei einem vorderen Obergurt, Bremspedal, Airbaggehäuse, Sitzschale und Infotainment-Halterung (tragende Struktur des Soundsystems im Fahrzeug).
Abbildung 3: Die Abbildung zeigt die wichtigsten Einflüsse auf die integrative Simulation von Tepex® Hybridbauteilen
Wir haben die Umformung und das neue Materialmodell für Tepex® um einen Modellierungsansatz ergänzt, der auch die Simulation von thermischen Prozessen in erhitztem Tepex® während der Umformung unterstützt. Dieses Simulationsmodell ermöglicht es im Wesentlichen, z. B. eine ungleichmäßige Kühlung unter Rutschen und deren umgekehrte Auswirkung auf die Drapierbarkeit, die sich aus dem temperaturabhängigen Verhalten des Materials Ergebnisse, ergibt, zu untersuchen.
Da dieser Simulationsprozess genaue Informationen über den Aufheizprozess und alle thermischen Bedingungen erfordert und insgesamt viel komplexer ist als der isotherme Ansatz, wird er in der Regel nur zur Analyse sehr spezifischer Fragestellungen und Probleme eingesetzt.
In gemeinsamen Entwicklungsprojekten setzen wir integrative Simulationen ein, um Kunden bei der Entwicklung von Bauteilen zu unterstützen. Es ist aber auch wichtig, unseren Kunden Werkzeuge an die Hand zu geben, mit denen sie im Rahmen ihres eigenen CAE-Workflows neue Anwendungen in Tepex® konzipieren können. Zu diesem Zweck:
Für alle Methoden steht eine wachsende Reserve an Materialparametern zur Verfügung. In allen Fällen muss die Orientierungsverteilung, die unsere Experten z.B. mit Hilfe des einstufigen Drapierungsprozesses berechnen und für ein vorgegebenes Berechnungsmodell zur Verfügung stellen können, gespeichert werden.
Unser Expertenteam bietet das komplette Know-how, das wir besitzen, wenn es um Werkstoffe, Composite-Technologien, Simulationsmethoden, Bauteilprüfung, -verarbeitung und -fertigung geht. Dieses Know-how bringen wir in unsere Partnerschaften mit unseren Kunden ein. Unsere Leistungen für Tepex® umfassen:
Schlagschere
Wasserstrahl
Unsere Tepex® Composites werden in einem kontinuierlichen, hochautomatisierten Produktionsprozess ganz oder teilweise konsolidiert. Aber warum ist eine Vollkonsolidierung so wichtig?
Um ein umgeformtes und hinterspritztes Bauteil zu erhalten, können Tepex® Einlegeteile in einem ersten Schritt thermogeformt und in einem weiteren separaten Schritt hinterspritzt oder umspritzt werden. Im zweiten Schritt muss der Preform erneut erhitzt werden.
Das Hybrid Molding bietet eine wirtschaftliche Alternative zum zweistufigen Verfahren. Das Organoblech wird im Spritzgießwerkzeug umgeformt und zusammengespritzt. Um Formteile in einem einzigen Schritt herzustellen, werden halbzeuge Verbundplatten als Rohlinge bereitgestellt, die sich der Endkontur annähern. Sehr kurze Zykluszeiten <60sec. sind mit dieser Methode realisierbar.
Komplexe Bauteilgeometrien mit unterschiedlichen Wandstärken eignen sich besonders gut für das Fließpressen. Durch seine Verstärkung mit endlichen Faserlängen ist Tepex® flowcore für das Flowmolding geeignet. Dadurch ist es möglich, Rippen und Funktionselemente in Form zu bringen. Darüber hinaus zeichnet sich das Flow-Molding durch eine sehr hohe Reproduzierbarkeit und kurze Zykluszeiten aus.
Durch die Kombination von Fließpressen von LFT oder Tepex® flowcore mit vorgewärmten Verbundplatten wird die Herstellung von großen, extrem festen und verzugsfreien Bauteilen ermöglicht. Wesentliche Merkmale der so hergestellten Bauteile sind ihre extrem hohe Schlagfestigkeit.
Erfahren Sie mehr über die Verarbeitung und die technischen Möglichkeiten unseres Materials, indem Sie die untenstehende Broschüre Verarbeitungsrichtlinien herunterladen.
Nachhaltigkeit bedeutet für uns mehr als recycelte oder biobasierte Rohstoffe und auch mehr als das Aufzeigen von Recyclingmöglichkeiten für die eigenen Materialien. Wir sind bestrebt, dieses komplexe Thema, insbesondere für die Kunststoffe-Branche, in seiner Gesamtheit anzugehen.
Der Weg in eine nachhaltigere Zukunft basiert zu einem großen Teil auf dem bewussten und sparsamen Umgang mit Ressourcen und Energie. Leichtbau ist eine sehr effektive Methode, um Material einzusparen und damit die benötigte Energie für Bewegung oder Beschleunigung zu reduzieren.
Vor mehr als 20 Jahren machten sich die Entwickler von Tepex® Organoblechen daran, hervorragende mechanische Eigenschaften mit geringer Dichte in einem einzigen Material zu vereinen. Das Ergebnis war eine vielseitige Werkstofffamilie, die auf die unterschiedlichsten Anforderungen zugeschnitten werden kann und dabei stets den Leitgedanken des Leichtbaus im Fokus behält.
Thermoplastische Matrixmaterialien wie Tepex® Organobleche bieten viele Vorteile, sowohl in der Verarbeitung als auch im Recycling am Ende der Dienstleistung.
Für Industrieabfälle, vor allem Schnittreste aus der Tepex®-Verarbeitung, bei denen die Abfälle zerkleinert und anschließend zum Umspritzen von Halbzeugen verwendet werden oder für den konventionellen Spritzguss verwendet werden könnten, gibt es bereits ein praxistaugliches Recyclingkonzept. Bereits heute wird das Verfahren für die postindustriellen Abfälle von PP und PA GF Composites eingesetzt. Fasern und Matrix bleiben ungetrennt. Das Verfahren wurde sowohl ökonomisch als auch ökologisch für PP-GF Composites im Rahmen der ReproOrgano Projekt.
Neben zirkulären Prozessen des Recyclings und der Steigerung der Energieeffizienz eröffnen nachwachsende Rohstoffe einen attraktiven Weg, um Treibhausgasemissionen zu reduzieren, da sie im Zuge ihrer Herstellung Kohlendioxid binden.
Die Kombination einer nachwachsenden Faser wie Flachs mit einem ebenso erneuerbaren Matrix-Material wie Polymilchsäure (PLA) sorgt für die größtmögliche Reduzierung des CO2-Fußabdrucks , der sich über 1/3 eines herkömmlichen PC/GF-Systems ergibt.
Für die Verarbeitung von Tepex® Organoblechen gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, abhängig von der Art der Faserverstärkung, der Material-Dicke, der Faserlänge und -komplexität oder spezifischen Anforderungen des Bauteils. Maßgeschneiderte Verarbeitung bietet jeweils ein Höchstmaß an Zuverlässigkeit, Prozesseffizienz und Energieeffizienz.
Ein Vergleich verschiedener Verarbeitung Verfahren für ein Leichtmetall sowie duroplastische und Thermoplast-basierte Verbundwerkstoffe macht deutlich, dass ein zunehmender Integrationsgrad, wie er Tepex® zulässt, mit erheblichen Prozess Vereinfachung verbunden ist. Entsprechend reduziert sich das Risiko von Kontaminationen zwischen den einzelnen Prozessschritten, insbesondere wenn Nachbearbeitungen wie Schleifen oder Polieren auf Verarbeitung wie Schleifen oder Polieren entfallen.
Das ist zum Beispiel wichtig für aufwendig lackierte Gehäuseteile von Computern oder Handys. Weniger Prozessschritte bedeuten weniger Fertigungsaufwand für Maschinen und Anlagen und auch eine bessere Energie Bilanz, da wiederholte Kühlung und Erwärmung vermieden werden können.
Mikroplastik ist mittlerweile auf allen Seiten der Welt in der Umwelt nachweisbar. Schätzungen gehen davon aus, dass es in den Weltmeeren bereits mehr Mikroplastik als Plankton gibt. In der Wüste, in der Arktis, auf dem Mount Everest, auf unserem Ackerland und in der Luft – überall wurden bereits signifikante Mengen an Mikroplastik gefunden. Kunststoffpartikel wurden auch in unseren Lebensmitteln wie Fisch, Meeresfrüchten, Salz und Honig gefunden.
Jeder Einzelne von uns ist dafür verantwortlich. Ein Großteil des Mikroplastiks in der Umwelt entsteht durch Reifenabrieb und das Waschen von Kleidung aus synthetischen Fasern.
Die Kunststoffe Verarbeitung Branche ist sich aber auch ihrer Verantwortung bewusst. Kunststoffe Europe - der Verband von Kunststoffen-Herstellern, dessen mehr als 100 Mitgliedsunternehmen aus 27 Mitgliedstaaten mehr als 90 % der europäischen Kunststoffe produzieren - ist Operation beigetretenSauberer Sweep (OCS). Dabei handelt es sich um eine globale Kampagne zur Vermeidung von Umweltverschmutzung durch Kunststoff-Granulat bei der Produktion.
OCS ist eine Zertifizierung, die wir zusätzlich zu unserem bestehenden Umweltmanagementzertifikat erhalten können, wenn wir die Anforderungen erfüllen. Zuerst müssen wir uns offiziell auf das Programm und seine Anforderungen festlegen. Und dann geht die Arbeit los, denn wir müssen uns selbst kritisch hinterfragen, prüfen, wo kleinteiliger Kunststoff (Granulat/Pulver) in unserem Produktionsprozess potenziell in die Umwelt gelangen könnte und Mechanismen finden, um dies zu verhindern.
Envalior's strebt an, dass seine europäischen Produktionsstandorte die OCS-Audits bis Ende 2025 bestanden haben.
Erfahren Sie mehr über Tepex - Thermoplastische Verbundwerkstoffe und unser Unternehmen, indem Sie unsere Broschüre herunterladen.
Erfahren Sie mehr über die Verarbeitung und die technischen Möglichkeiten unseres Materials, indem Sie unsere Broschüre Verarbeitungsrichtlinien herunterladen.
Direkter und einfacher Zugang zu unserem breiten Portfolio an leistungsstarken Kunststoffe: Angebot anfordern oder Ein Muster bestellen. Sie können uns auch einfach eine (technische) Frage stellen.
