ICF-Compounds

Kohlenstofffaserverstärkte Compounds

ICF-COMPOUNDS

Leichtigkeit, Struktur, Steifigkeit und Wettbewerbsfähigkeit kombiniert

Mit der bewährten Compounding-Technologie unserer Schwesterfirma FEDDEM GmbH & Co. KG bieten wir ICF-Compounds auf Basis von Polyamid 6 (AKROMID® B), Polyamid 6.6 (AKROMID® A), PPA (AKROMID® T), PA 6.6 mit einem teilaromatischem CoPA (AKROLOY® PA) oder auf Basis von PARA (AKROLOY® PARA) sowie einem aliphatischem Polyketon (AKROTEK® PK) und Polyester (PRECITE®) an. Die Compounds werden mit 10 % bis 40 % Kohlenstofffaser ausgerüstet.

Image dimensions not found

Change image or reupload it

HERAUSRAGENDE EIGENSCHAFTEN DIESER PRODUKTREIHE SIND:

Gute tribologische Eigenschaften (verschleißarm)
Gute elektrische Leitfähigkeit
Gute Wärmeleitfähigkeit
Sehr hohe Steifigkeit und Biegesteifigkeit
Gute Biegefestigkeit
Geringe Wärmelängenausdehnung

AKROMID® NEXT Produkt Linie

Nachhaltige Alternativen

Um den CO2-Fußabdruck der Produkte zu verbessern, können wir auch unsere neue AKROMID® NEXT-Produktlinie mit einer nachhaltigen Alternative anbieten. AKROMID® NEXT G3 ICF 15 7 L CI schwarz (8379) kombiniert eine Polymermatrix niedriger Dichte mit einer Verstärkung niedriger Dichte. Diese PA 6.9/PP-Mischung mit 15 % recycelten Kohlenstofffasern wird ebenfalls aus biobasierten und mit Biomasse ausgewogenen Polymeren hergestellt. Dieses Produkt kann offiziell durch ISCC PLUS oder REDcert² zertifiziert werden.

Mehr über ISCC PLUS oder REDcert²

img-textTeaser_Kachel_690x270_Nachhaltig_2

ICF-Compounds

Produktionsprozess von ICF-Bauteilen

AKRO-PLASTIC hat Lösungswege entwickelt, um trockene, aufbereitete Kohlenstofffasergelege wertschöpfend in eine Polymerschmelze einzuarbeiten. Dazu werden die Gelege in einem mehrstufigen Prozess so zerkleinert, dass sie wie herkömmliche Schnittkohlefasern auf einem Extruder gravimetrisch dosiert werden können. Die größte Hürde dabei ist ein auf dem Gelege aufgetragener Pulverbinder. Dieser Pulverbinder dient dazu, mehrere Lagen der Kohlenstofffasergelege übereinander zu positionieren und gegen Verrutschen in den nachfolgenden Prozessen zu sichern. Ein wichtiger Schritt während der Aufbereitung der Fasern ist die Dosierung der Gelege, die nur über eine präzise Temperaturführung gewährleistet werden kann.

Der verwendete gleichlaufende Doppelschneckenextruder der FEDDEM GmbH & Co. KG wurde mit einer neuentwickelten Seitenbeschickung ausgestattet. Diese ist in der Lage, je nach Polymer bis zu 40 % Kohlenstofffasern schonend in die aufbereitete Polymerschmelze zu fördern. Ein weiterer entscheidender Schritt bei der Einarbeitung der aufbereiteten Kohlenstofffaser ist die entsprechende elektrische Kapselung der Anlagentechnik und eine geeignete Absaugung an den Dosierungen. Die hohe Leitfähigkeit der Kohlenstofffaser führt ansonsten relativ schnell zur Zerstörung der kontaminierten Elektrokomponenten.

1. Kohlenstofffaserreste

2. Blackbox: Aufbereitung der Gelegereste

3. Compoundierung

ICF kohlenstofffaserverstärktes Kunststoffgranulat

4. ICF-Granulat

Chart_ICF Compounds Spannungs-dehnungskurven bei Temperatur

Image dimensions not found

Change image or reupload it

Produktcharakterisierung

Vorteile von ICF-Compounds

Im Zugversuch zeigt sich, dass selbst bei höheren Temperaturen mit leichteren ICF-Compounds von AKRO-PLASTIC in etwa die gleichen Festigkeiten erzielt werden können wie mit Compounds, die eine deutlich höhere Glasfaserverstärkung aufweisen. Allerdings ist die Bruchdehnung bei kohlenstofffaserverstärkten Compounds etwas geringer als bei Compounds mit Glasfaserverstärkung.

Die Verwendung von Kohlenstofffasern bewirkt im Vergleich zu Glasfasern eine extreme Steifigkeitserhöhung bei thermoplastischen Compounds. Dies wird deutlich, wenn man sich den spezifischen Zug-E-Modul, also den Zug-E-Modul dividiert durch die Dichte, ansieht. Vor allem im spritzfrischen Zustand dominieren ICF-Compounds von AKRO-PLASTIC. Doch selbst für konditionierte Compounds ist der spezifische Zug-E-Modul für alle Compounds höher, als der eines glasfaserverstärkten Alternativcompounds.

In diesem Vergleich schneiden die AKROMID® Lite Compounds besonders gut ab. Hier ist die spezifische Steifigkeit eines konditionierten AKROMID® B3 ICF 20 1 L in etwa so hoch wie die eines spritzfrischen AKROMID® B3 GF 40 1 L.

In der Praxis bedeutet dies, dass man bei identischer Geometrie Bauteile mit vergleichbarer oder sogar höherer Steifigkeit und niedrigerem Gewicht realisieren kann. Bei dynamisch belasteten Strukturbauteilen kann das Teiledesign dem Steifigkeitsgewinn angepasst und nochmals zusätzlich Gewicht eingespart werden.

Chart_Vergleich Steifigkeit trockene und konditionierte Kunststoffe

Image dimensions not found

Change image or reupload it

ICF-Kupplungspedal

Ziel der neuen Produktlinie ist es, das Gewicht von hochfesten Bauteilen massiv zu senken. Da sich der Preis nun erstmalig deutlich dem von Glasfasercompounds annähert, steht einer Substitution auch aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten nichts mehr im Wege. Die Tatsache, dass ein Kupplungspedal in einem so sensiblen Prozess wie dem Wasserinnendruck-Verfahren stabil gefertigt werden kann zeigt, wie hoch die Qualität der neu geschaffenen Produktreihe ist.

Gemeinsam mit den Firmen Engel, PME Fluidtec und Moldetipo ist es uns gelungen, das Gewicht des Bauteils um 10 % zu senken und gleichzeitig verbesserte mechanische Werte zu erzielen.

Der Vorteil von kohlenstofffaserverstärkten Compounds kann in vielen anderen Anwendungen ebenfalls genutzt werden, insbesondere in tragenden Bauteilen. Bei Anwendungen wie Mittelkonsolen, Aktivkohlefiltern oder Halterungen für Steuergeräte könnten zudem weitere Vorteile der Kohlenstofffaser von Nutzen sein. Dazu zählen: die elektrische Abschirmung, die gute Wärmeleitfähigkeit sowie der niedrigere Wärmeausdehnungskoeffizient.

Eigenschaften	Prüfmethode	B3 GF 30 GIT schwarz (4599)	B3 ICF 15 schwarz (5026)
Dichte Compound	ISO 1183	1,36 g/m³	1,18 g/m³
Steifigkeit Bauteil		100 %	125 %
Reißkraft Bauteil		999 +/-40 N	1.100 +/-15 N
Gewicht Bauteil		319 g	291 g

Image dimensions not found

Change image or reupload it

ICF-Compounds

Gewichtsreduktion

Neue Treibmittelsysteme führen zur Gewichtsreduktion bei technischen Kunststoffen, unter bestmöglicher Beibehaltung der mechanischen Eigenschaften und Oberflächenqualitäten. Diese Treibmittelmasterbatches kombinieren die Vorteile des staubfreien, sicheren Handlings mit der Bereitstellung von Nukleierungskeimen und Additiven, die im Prozess die Realisierung eines optimal abgestimmten Produkts ermöglichen.

Bei der Prozessführung gibt es zwei unterschiedliche Ansätze, die in der Tabelle anhand von Schulterstäben an einem mit 20 % kohlenstofffaserverstärktem (PA- und PP-) Blend, beladen mit 3,5 % Masterbatch AF-Complex® PE 990310 TM, miteinander verglichen werden. Als Nullwert dient das jeweilige Compound, beladen mit Treibmittel und produziert im Standardprozess. Feuchtigkeitsaufnahme beeinflusst die so geschäumten Varianten in gleichem Maße wie nicht geschäumte.

Eigenschaften	Einheit	AKROMID® B3 ICF 20 1 L	AKROMID® B3 ICF 20 1 L	AKROMID® B3 ICF 20 1 L
Shot-Verfahren		Nullwert	Short Shot	Full Shot
Nachdruck		mit Nachdruck	ohne Nachdruck	ohne Nachdruck
Teilfüllung			Teilfüllung
Treibmittel	%	3,5 AF-Complex® TM	3,5 AF-Complex® TM	3,5 AF-Complex® TM
Zug-E-Modul	MPa	12.510 [100%]	10.660 [85%]	12.200 [97%]
Biege-Modul	MPa	12.100 [100%]	12.240 [101%]	12.260 [101%]
Biegefestigkeit	Mpa	202 [100%]	185 [92%]	198 [98%]
Biegedehnung	%	2,7	2,4	2,6
Gewichtsreduktion	%		13	4
Dichte	g/cm³	1,10	0,96	1,06

Full Shot

Short Shot

ICF-Compounds

Anwendungen

Gewichtsreduktion

Halterung Kraftstofffilter

Kostenreduktion

Frischluftgrill

WIT-Technologie

E-Bike-Frames

Image dimensions not found

Change image or reupload it

ICF-Compounds

Richtlinien für die Konstruktion von ICF-Bauteilen und Werkzeugen

Bei der Konstruktion von Bauteilen aus kohlenstofffaserverstärkten ICF-Compounds müssen deren speziellen physikalischen Eigenschaften berücksichtigt werden. In unserem Leitfaden für kohlenstofffaserverstärkte ICF-Compounds (Guideline for Carbon Fiber reinforced ICF Compounds) finden Sie Hinweise zur Bauteil- und Werkzeugkonstruktion sowie zur Verarbeitung. Ihr Formenbauer ist mit ICF-Compounds nicht vertraut und weiß nicht, welchen Stahl er verwenden soll? Bitte beachten Sie unsere Werkzeugstahlempfehlungen (Mold Steel Recommendations).

Finden Sie das richtige ICF-Compound für Ihre Anwendung

Eine Auswahl an Polyamiden für Anwendungen, die kohlefaserverstärkten Kunststoff benötigen.

Produktfilter

Bitte beachten Sie unsere Empfehlungen und Richtlinien

Carbon Fiber reinforced ICF Compounds Guideline

Molds Steel RecommendationRecommendation

Disclaimer: Alle auf dieser Website gemachten Angaben basieren auf unseren derzeitigen Kenntnissen und Erfahrungen. Eine rechtlich verbindliche Zusicherung bestimmter Eigenschaften oder Eignung für einen konkreten Einzelfall kann aus unseren Angaben nicht abgeleitet werden. Die Verarbeiter und Anwender werden durch unsere Angaben nicht von Versuchen und eigenen Prüfungen für den konkreten Einsatzfall befreit. AKRO®, AKROMID®, AKROLEN®, AKROLOY®, AKROTEK®, ICX®, PRECITE® und DIA(hr)LOG® sind registrierte Marken der AKRO-PLASTIC GmbH.