Lanxess: Verbundwerkstoff für leichte Elektro-Skateboards

17.02.2022

Die endlosfaserverstärkten, thermoplastischen Verbundwerkstoffe Tepex dynalite eröffnen neue Möglichkeiten bei der Konstruktion von Skateboards. (Foto: EMI SAS)

Die endlosfaserverstärkten, thermoplastischen Verbundwerkstoffe Tepex dynalite eröffnen neue Möglichkeiten bei der Konstruktion von Skateboards. (Foto: EMI SAS)

Die Konstruktion von Elektro-Skateboards ist anspruchsvoll. Die elektrischen Komponenten wie Batterie und Elektromotoren müssen auf engstem Raum untergebracht sein, damit das Board leicht, kompakt und von den Fahrern gut zu handhaben ist. Dafür bieten die endlosfaserverstärkten, thermoplastischen Verbundwerkstoffe Tepex dynalite von Lanxess, Köln, gute Möglichkeiten, wie das Beispiel der E-Skateboards Okmos SL-01 des französischen Familienunternehmens EMI SAS zeigt.

Konventionelle Skateboards bestehen in der Regel aus einem hölzernen, relativ flachen Stehbrett, dem sogenannten Deck. Darunter befindet sich bei elektrischen Versionen eine Kunststoffbox, in der unter anderem die Batterie untergebracht ist. Das Konzept von EMI setzt dagegen auf ein wannenförmiges Deck. Dieses nimmt bis auf die Motoren, die auf der Rückseite des Skateboards montiert sind, sämtliche elektrischen und elektronischen Funktionen inklusive Batterie auf. Die Wanne wird mit einem Deckel verschlossen. Mit Tepex kann sie in einer Wandstärke von nur drei Millimetern ausgelegt werden.

„Tepex ist mit seiner hohen Torsions- und Biegesteifigkeit äußerst widerstandsfähig und dabei sehr leicht. Das Deck wiegt gerade einmal 2,5 Kilogramm“, erklärt Jean-Marie Olivé, technischer Manager Anwendungsentwicklung im Geschäftsbereich High Performance Materials (HPM) von Lanxess. Trotz der dünnen Wände sind die elektrischen und elektronischen Komponenten im Deck sicher vor Stößen und auch Feuchtigkeit geschützt.

Hochintegrierte Fertigung

Das wannenförmige Verbundbauteil wird im Hybrid-Molding-Verfahren in einem Prozessschritt gefertigt. Zunächst legt ein Roboter die Metallplatine zur Befestigung der Fahrgestellachsen in ein Spritzgießwerkzeug ein. Anschließend platziert er einen erhitzten und plastifizierten Zuschnitt aus Tepex im Werkzeug. In einem Arbeitsgang werden dann der Zuschnitt umgeformt und der gesamte Aufbau mit einem kurzglasfaserverstärkten Kunststoffcompound umspritzt. „Der Prozess ist sehr effizient und hochintegriert: So kann nicht nur die Platine fixiert werden, im gleichen Arbeitsgang lassen sich auch Befestigungselemente, Kabelführungen und die Batteriehalterung integrieren. Letztere muss daher – wie bei vielen herkömmlichen E-Skateboards – nicht mehr separat eingeschraubt werden“, erläutert Jules Staedelin, Manager für Forschung und Entwicklung bei EMI.

Verbund- und Spritzgießmaterial aufeinander abgestimmt

Der Verbundzuschnitt besteht aus dem PA-6-basierten Tepex dynalite 102-RG600(6), das mit sechs Gewebelagen aus Endlosglasfaser-Rovings verstärkt ist. Auch der Verschlussdeckel wird aus diesem Material hergestellt. Zum Umspritzen dient das PA 6 Durethan BKV30H2.0EF von Lanxess. Das Compound, das 30 Gew.-% Kurzglasfasern enthält, ist genau an diesen Zweck angepasst. Seine Schmelze fließt sehr leicht, so dass beim Füllen des Spritzgießwerkzeugs auch lange Fließwege umsetzbar sind.

EMI hat die neuen E-Skateboards komplett in Frankreich entwickelt und fertigt sie dort auch. Das Spritzgießwerkzeug für den Hybrid-Molding-Prozess basiert ebenfalls auf firmeneigenem Know-how. Das in Saint-Louis im Elsass ansässige Unternehmen hat sich unter anderem mit endlosfaserverstärkten Kunststoff-Verbundbauteilen für den strukturellen Leichtbau von Automobilen einen Namen gemacht.

leichtbau.lanxess.de
www.okmos.fr

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