Verbundwerkstoff Gleitschirm-Wettbewerb: extrem leicht für den Alpencross der Superlative

Bei einer Alpenüberquerung zu Fuß und per Gleitschirm ist jedes Gramm ein Gramm zu viel. Daher sind leichte Konstruktionen und Materialien gefragt. Bond-Laminates, eine Tochtergesellschaft von Lanxess, hat die Fußplatte eines Gleitschirm-Gurtzeugs mit dem Verbundwerkstoff Tepex dynalite ausgestattet – biegesteif wie ein Stahl- oder Aluminiumblech, aber deutlich leichter.

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Alpenüberquerung per Gleitschirm und zu Fuß – eine extreme Herausforderung für Mensch und Material.
Alpenüberquerung per Gleitschirm und zu Fuß – eine extreme Herausforderung für Mensch und Material.
(Bild: Skywalk)

Der Verbundwerkstoff Tepex dynalite der Bond-Laminates GmbH, Tochtergesellschaft der Lanxess Deutschland GmbH, macht auch im Extremsport eine gute Figur. Das Material ist ein endlosglasfaserverstärkter Hochleistungs-Composite auf Polypropylen-Basis. Es kam bei einem Wettbewerb, bei dem die Athleten per Gleitschirm und zu Fuß die Alpen überqueren, im Gleitschirm-Liegegurtzeug Range X-Alps der Skywalk GmbH & Co. KG zum Einsatz. Die Fußplatte des Gurtzeugs besteht aus einem nur einen Zentimeter dicken Sandwich-Verbund mit jeweils 0,5 mm dünnen Decklagen aus Tepex und einem Wabenkern aus Polypropylen von der Firma Econcore N.V.

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Deutlich leichter als Stahl- und Aluminiumblech

Zur Steuerung des Gleitschirms muss der Pilot seinen Körper durch Gewichtsverlagerung in Spannung halten. Er stützt sich dazu mit den Füßen auf der Platte des Liegegurtzeugs ab. In Extremsituatione, beispielsweise bei plötzlichen Wendemanövern vor einer steilen Felswand, lasten sehr hohe Kräfte auf der Platte. Vergleichbar mit einem Pkw-Bremspedal, das voll durchgetreten wird, um einen Unfall zu vermeiden. „Dieser Belastung ist die Platte sicher gewachsen. Die Biegesteifigkeiten und -festigkeiten solcher Sandwich-Aufbauten können je nach Dicke der Decklagen und des Wabenkerns höher sein als die von Stahl- und Aluminiumblech – und das bei deutlich niedrigerem Flächengewicht“, erläutert Harri Dittmar, Anwendungsentwickler für Tepex.

Jedes Gramm zählt

Auf der Strapazentour über die Alpen zählt neben der Fitness des Piloten vor allem eine möglichst leichte Ausrüstung. „Wir haben die Sandwich-Platten intensiv getestet und sind mit der Kombination aus geringem Gewicht bei gleichzeitig hoher Steifigkeit und Festigkeit sehr zufrieden“, erklärt Manfred Kistler, Geschäftsführer von Skywalk. Die Platten sind im Vergleich zu früheren Varianten aus einem carbonfaserverstärkten Epoxid-Harz rund 20 % leichter. Damit tragen sie spürbar dazu bei, dass das Gurtzeug nur knapp über 1 kg wiegt. Ein weiterer Vorteil sind die geringeren Kosten: So ergeben sich gegenüber dem Epoxid-System Einsparungen von rund 25 %.

Einsatz auch im Automobilbau

Lanxess sieht für solche Sandwich-Verbunde auch große Chancen im automobilen Leichtbau – zunächst vor allem bei flächigen Teilen, die biegesteif sein müssen wie Ladeböden, Tankabdeckungen, Einhausungen für Range Extender, strukturellen Batteriegehäusen und Sitzstrukturen. „Die Verbunde könnten in der Herstellung von Pkw-Ladeböden eine Alternative zu Systemen aus Glasfasermatten und aufgesprühten Polyurethan-Schäumen sein. Ein Vorteil für den Verarbeiter wäre, dass er nicht mehr mit reaktiven chemischen Systemen umgehen muss und dadurch auf beträchtlichen apparativen und sicherheitstechnischen Aufwand verzichten kann“, erläutert Martin Klocke, Manager für den Bereich Business Development Leichtbau im Lanxess Geschäftsbereich High Performance Materials. Auch Tankabdeckungen, die einen Teil des Laderaums bilden, sind eine denkbare Anwendung. Sie wären deutlich leichter als solche aus Stahlblech oder Aluminium. Außerdem könnten sie per Spritzguss in einem Prozessschritt direkt kostensparend mit Funktionselementen wie Aufnahmen, Führungen oder Befestigungen versehen werden.

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Automatisierte Produktion von Wabenverbunden

Die Econcore N.V. hat für die Sandwich-Panels mit Wabenkern und Deckschichten aus Tepex eine voll automatisierte Produktionstechnologie namens Thermhex entwickelt. „Mit ihr können wir solche hochbelastbaren Sandwich-Strukturen wirtschaftlich in hoher und reproduzierbarer Qualität fertigen“, erklärt Tomasz Czarnecki, Technologiemanager bei dem in Belgien ansässigen Unternehmen, das mit der Thermhex Waben GmbH in Halle an der Saale auch einen deutschen Produktionsstandort unterhält.

Hiant – Kundenservice nach Maß

Lanxess unterstützt Kunden umfangreich in der Entwicklung von Bauteilen aus Sandwich-Verbunden mit Tepex-Decklagen. Die Leistungen sind Teil des Kundenservice-Paketes Hiant. Unter dieser Marke ist das gesamte Ingenieurswissen des Lanxess-Geschäftsbereichs High Performance Materials gebündelt. Das Know-how umfasst Thermoplastmaterialien, Composite-Technologien, Bauteilprüfungen, Simulationsmethoden und die Verarbeitung. Auch Gleitschirmhersteller Skywalk profitiert von Hiant. „Dass wir die Platten fertig wasserstrahlgeschnitten an unsere Produktion geliefert bekommen, ist ein schönes Add-on, das uns das aufwändige Konfektionieren erspart“, so Kistler. (sh)

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