Wabenkerne gelten als die stabilsten Sandwich-Kernwerkstoffe. Wer dann noch auf Wabenkernmaterial aus Polypropylen setzt, hat dabei sogar Vorteile gegenüber Papier.
Je mehr die Anforderungen an technische Produkte steigen, desto mehr braucht es neue, leistungsfähige Werkstoffe. Allerdings stoßen die Entwickler mit traditionellen Werkstoffen inzwischen längst an Leistungsgrenzen, wenn hohe Festigkeit und Steifigkeit bei geringem Gewicht für weniger Energieverbrauch des Fahrzeugs gefordert sind. Hinzu kommt der Wunsch, die Umwelt auch durch weniger Ressourcen während der Produktion zu schonen.
Leichtbau mit Wabenkern
Besonders der Leichtbau mit Wabenkern ist deshalb immer häufiger eine Alternative, die bereits erfolgreich in der Luft- und Raumfahrt oder in der Formel-1 zum Tragen kommt. Aber auch die Automobilindustrie entdeckt den Leichtbau inzwischen für ihre Serienproduktion.
Hier bieten sich zum Beispiel die großflächigen Schalenstrukturen wie Karosseriebauteile, Verkleidungen oder Abdeckungen mit viel Einsparpotential an.
Der Einsatz von Wabenkernen im Leichtbau beruht auf der Sandwichbauweise, bei der ein druck- und schubfestes Kernmaterial zwischen zwei dünnen Decklagen eingebracht wird. Möglich ist damit eine große Wandstärke – bei minimalen Materialeinsatz und Gewicht. Bekannt sind in der Industrie deshalb bereits Sandwichplatten mit Aluminium- und Papierwabenkern.
Wabenkerne aus Polypropylen
Wabenkerne aus thermoplastischen Materialien wie zum Beispiel Polypropylen haben im Vergleich zu Papierwaben einige Vorteile. Das Kernmaterial ist zum einen unempfindlich gegen Feuchtigkeit. Einschränkungen der mechanischen Eigenschaften in feuchter Umgebung sind somit ausgeschlossen.
Im Vergleich zu Sandwichplatten mit herkömmlichen Papierwaben bieten Platten mit thermoplastischem Wabenkern zum anderen die Möglichkeit der thermoplastischen Weiterverarbeitung zu komplexen Geometrien.
So kann zum Beispiel im Spritzgussverfahren ein thermoplastisches Sandwichmaterial mit Wabenkern in einem Schritt verformt und funktionalisiert werden.
Ressourcenschonend und recycelbar
Im Vergleich zu Schaumkernen mit chemischen Treibmitteln und zu Papierwaben, die oft zur Verbesserung der Feuchtigkeitsresistenz mit Polyurethan imprägniert werden, sind Wabenkerne aus Polypropylen besser recycelbar.
Bei komplexen Sandwichbauteilen kann Polypropylen im gesamten Bauteil eingesetzt werden – in den thermoplastischen Langfaserverbunddecklagen, im Wabenkern und mit Kurzfaserverstärkung in den angespritzten funktionalen Elementen sowie in der Dekorfolie oder im Dekorvliesstoff. Bei Recycling entsteht dann wieder kurzfaserverstärktes Polypropylengranulat.
Daraus folgt für die thermoplastischen Wabenkernplatten ein breites Anwendungsspektrum: Denn niedriges Gewicht, Ressourceneinsparung, Recyclebarkeit und geringe Kosten sind Anforderungen, die Anwendungsmärkte wie der Verpackungs- und der Automotivebereich, das Bauwesen und die Möbelfertigung an Massenprodukte stellen.
Erfolgreicher Einsatz
Im Bauwesen werden Sandwichplatten mit thermoplastischem Wabenkern als Wand- und Bodenverkleidung verwendet werden. In der Möbelfertigung bieten. Sie eine Alternative zu traditionellen Materialien, um sich aus der Abhängigkeit der begrenzten natürlichen Holzressourcen zu lösen.
In der Automobilindustrie werden Wabenkernplatten aus Polypropylen erfolgreich zur Herstellung von Leichtbauteilen im Interieur wie Kofferraumbodenplatten, Hutablagen oder Türverkleidungen eingesetzt.
Durch neue Entwicklungen bei der Verarbeitung von Sandwichmaterialien mit thermoplastischen Faserverbunddecklagen werden sich für thermoplastische Waben weitere Anwendungsfelder erschließen.
