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Composites von Covestro heben Leichtigkeit, Leistungsfähigkeit und Ästhetik auf ein neues Level.
Eine Materialklasse für sich
Leichtere Grundstoffe sind der Schlüssel zu nützlicheren und nachhaltigeren Endprodukten. Ein geringeres Gewicht darf aber niemals auf Kosten der Leistungsfähigkeit eines Materials erkauft werden. Verbundwerkstoffe von Covestro schaffen das bisher Unmögliche: Mit ihnen lassen sich Komponenten entwerfen und herstellen, die nicht nur extrem leicht und widerstandsfähig sind, sondern auch ungeahnte gestalterische Freiheiten für Produktdesigner bieten – zum Beispiel in den Branchen Automobilbau und Elektronik.
„Die Elektronikindustrie und andere Branchen sind auf der Suche nach festeren und leichteren Werkstoffen, mit denen noch dünnere Teile gefertigt und neue Funktionen integriert werden können – und die möglichst effizient zu verarbeiten sind. Maezio™-Composites sind unsere Antwort.“
Michelle Jou, Head of Global Polycarbonate Business bei Covestro

Maezio™-Composites übertreffen die Leistung von Metall

Das Beste aus zwei Welten

Eine der spannendsten Entwicklungen im Bereich der Verbundwerkstoffe der letzten Jahre sind die sogenannten „endlosfaserverstärkten thermoplastischen Verbundwerkstoffe“, kurz CFRTP. Unter dem Namen Maezio™ hat Covestro einen CFRTP-Verbundwerkstoff entwickelt, der nicht weniger als eine elegante Revolution in der Welt der Hightech-Materialien markiert. Denn Maezio™ vereint erstmals die Ästhetik und Kraft von Metall mit der Flexibilität und Gestaltungsfreiheit von Kunststoff.

Aufgebaut ist das Maezio™-Material aus ultradünnen Bändern, die in bestimmten Winkeln aufeinanderlaminiert werden und dabei Platten bilden. Als thermoplastische – also durch Hitze frei formbare – Basismaterialien kommen z.B. Polycarbonat oder thermoplastisches Polyurethan (TPU) zum Einsatz, welche dann durch Stränge aus Carbon- oder Glasfasern verstärkt werden. Die resultierenden Platten sind zugleich extrem leicht, dünn, steif und fest. Darüber hinaus sehen sie aus, fühlen sich an und klingen wie Metall. Als Kunststoff sind sie aber flexibler als Metall und können durch eine Vielzahl von Verfahren sehr effizient weiterverarbeitet und veredelt werden.

Eine hochwertige Anmutung, Leichtigkeit, Robustheit und vielseitige Verarbeitungsoptionen: Die Kombination aus diesen Vorteilen macht Maezio™ zu einer Innovation, die schon bald die Grenzen des Machbaren in einer ganzen Reihe von Anwendungsgebieten verschieben dürfte.

Ein neuer Hotspot für Composite-Innovationen

Denn die Nachfrage nach robusten und dennoch leichten Materialien wächst weltweit immer schneller. Die daraus gefertigten Endprodukte sind nicht nur für Verbraucher praktischer und attraktiver – dank einer längeren Produktlebensdauer und eines geringeren Energieverbrauchs auf dem Transportweg schonen sie auch unsere natürlichen Ressourcen und das Klima.

Keine Frage: Maezio™-Verbundwerkstoffe sind die perfekte Antwort auf diesen Trend. Darum hat Covestro seine Produktionskapazitäten jetzt deutlich erweitert und im fränkischen Markt Bibart einen neuen Standort aufgebaut, der die Aktivitäten in Sachen leichtgewichtige Composite-Innovationen bündelt. Das Werk profitiert übrigens von einer hochinnovativen Nachbarschaft: In seiner Nähe befinden sich mehrere namhafte Universitäten, die intensiv an der Weiterentwicklung von Verbundwerkstoffen forschen.

Der Stoff, aus dem Designerträume sind

Maezio™-Composites haben nicht nur aufgrund ihrer hervorragenden physischen Eigenschaften, sondern auch in ästhetischer Hinsicht einiges zu bieten. Das macht das Material besonders interessant für Produktdesigner, die ihren Kreationen frische, spannende Looks und neue Funktionalitäten zugleich verleihen wollen.

Ihrer Fantasie sind dabei kaum Grenzen gesetzt. Maezio™ wird in Folien oder Platten geliefert, die sich sehr variabel kombinieren lassen und dadurch völlig neue gestalterische Freiheiten eröffnen. Verschiedene Fertigungstechnologien wie Compression Molding, Injection Moulding, Automated Tape Laying (ATL) und Automated Fiber Placement (AFP) sind dabei möglich. Vielseitige Optionen existieren auch für die Weiterverarbeitung: Das Material zeichnet sich zwar bereits gleich nach der Fertigung durch seine einzigartige, metallähnliche Textur aus. Zusätzlich kann es aber durch Beschichtung, Prägedruck oder Lasergravur weiterveredelt werden.

Als sehr junge Materialinnovation steht Maezio™ noch am Anfang seiner Karriere. Doch die ersten Projekte, in denen Designer bereits damit experimentieren konnten, spiegeln die Vielseitigkeit und das kreative Potential des Ausnahmewerkstoffs eindrucksvoll wider.

Designen mit Maezio™-Composites: die ersten Highlights

Mountainbike-Komponenten für höchste Ansprüche
CFRTP macht Fahrräder hochwertiger

Viele anspruchsvolle Radsportler schätzen schon länger die Leichtigkeit und die coole Optik von Kunstharz-Carbonfaser-Verbunden. Bislang fuhr aber die Bruchgefahr leider immer mit, wenn diese Materialien im Spiel waren. Maezio™-Composites schalten die Technologie für alle Mountainbike-Begeisterten einen Gang höher. Bisherige Einschränkungen bei Kunstharz-Verbunden, nämlich die Untauglichkeit für die Großserienproduktion und die intrinsische Sprödigkeit des Materials, könnten dank Maezio™ bald der Vergangenheit angehören. Der schlagzähe Matrixwerkstoff Polycarbonat erhöht die Sicherheit weiter – und den beliebten Carbon-Look gibt’s auch noch inklusive.

Grund genug für die versierten Entwickler der schweizerischen next composites GmbH, in Zukunft auf Maezio™-Verbundwerkstoffe zu setzen – beispielsweise bei der Konstruktion einer Pedal-Kurbel, die durch die Endlos-Carbonfasern nicht nur hohe Kräfte aufnehmen kann, sondern bei deren Verarbeitung gleich mehrere konventionelle Schritte in einem einzigen, schnellen Prozess zusammengefasst werden. Das macht die Produktion effizienter und minimiert die Wahrscheinlichkeit von Verarbeitungsfehlern.

Hochwertige Reisebegleiter
CFRTP eignet sich optimal für hochklassiges Reisegepäck

Eine schlagzähe Polycarbonat-Matrix, ein aufregender, metallähnlicher Look-and-Feel, extreme Stabilität: Für das Frankfurter Designstudio asdo design and research war nach der ersten Beschäftigung mit Maezio™ rasch klar, dass das Material optimale Voraussetzungen für hochwertiges Reisegepäck bietet. Ein besonderes Plus sehen die Entwickler in der Designfreiheit, die entsteht, weil man dank der präzisen Verarbeitbarkeit die Einschränkungen anderer Werkstoffe hinter sich lässt. Was am Ende aus der Tape-Legeanlage heraus kommt, ist viel näher an der ursprünglichen Vision des Designers, der nun nicht mehr an den Ecken feilen und planen muss, damit das Produkt trotz Modelgewicht noch stabil ist.

Frei sind die Designer übrigens auch in der Frage, wie sie das eingesparte Gewicht und den frei werdenden Raum in den Maezio™-Koffern nutzen wollen – z. B. durch Integration neuer Komponenten wie einer Powerbank, die die persönliche Elektronik von Konsumenten auf langen Reisen fit hält.

Cooles Design für Klimaanlagen

Haier, eine weltweit führende Marke für Haushaltsgroßgeräte, hat die erste Klimaanlage auf den Markt gebracht, die von den zahlreichen Vorteilen von Maezio™-Composites profitiert. Die Verbundwerkstoffe werden für die Gehäuse der Klimageräte verwendet, die in Form zweier eigenständiger Zylinder künstlerisch gestaltet sind und die Struktur sowie die herausragenden ästhetischen Eigenschaften bieten, durch die die Marke sich einen Namen gemacht hat.

Für das Designteam kommt der Einsatz von Maezio™-Materialien in dieser Anwendung einer kleinen Revolution gleich. Denn bislang gab es kaum eine Alternative zu Metall für die Konstruktion der Gehäuse. Der neue Verbundwerkstoff macht nun eine genauso gute Figur wie das sonst verwendete Aluminium – und ist dabei wesentlich anspruchsloser. Shao Qingru, eine der beteiligten Designerinnen von Haier, erläutert: „Maezio™ ist ein sehr attraktives Material für uns, da es von Anfang an ein natürliches Oberflächenmuster aufweist – im Gegensatz zu Metallen wie Aluminium, die eine Kombination aus Veredelungsprozessen wie Sandstrahlen, Bürsten oder Eloxieren erfordern, bevor sie im Produkt eingesetzt werden können. Maezio™-Verbundwerkstoffe weisen ein natürliches Finish auf und sind in sich schön.“

Mehr Informationen

Pressemitteilung zu Maezio™ im Fahrradbau
Pressemitteilung zu Maezio™ für Reisegepäck
Pressemitteilung zur Kooperation mit Haier

Vom miniaturisierten Device bis zur gigantischen Windkraftanlage: Composites von Covestro können praktisch überall Grenzen verschieben.

Composite-Champion in vielen Bereichen

Verbundwerkstoffe erobern unseren Alltag

Composites an sich sind keine neue Materialklasse. Mit Glas- oder Kohlenstofffasern verstärkte Kunststoffe kommen bereits seit Jahrzehnten zum Einsatz. Traditionell waren sie aber einer eher überschaubaren Zahl von Anwendungen vorbehalten, in denen für die verbesserten Materialeigenschaften wesentlich höhere Kosten in Kauf genommen wurden – Beispiele sind die Luft- und Raumfahrtbranche, die automobile Spitzenklasse sowie Hersteller von High-End-Sportausrüstung.

Covestro macht sich dafür stark, dass Hochleistungs-Verbundwerkstoffe die Massenmärkte in allen wichtigen Branchen erobern und so ihr volles Potential in Sachen Nachhaltigkeit und Konsumentennutzen entfalten können. Unsere Kunden und Partner profitieren dabei vor allem von unserem vielseitigen Produktportfolio: Dieses ermöglicht Komplett- und Hybridlösungen, die verschiedenste Kompositwerkstoffe und Kunststofftypen optimal miteinander kombinieren.

Von filigranem Elektro-Hightech bis zu effizienteren Windrädern: Einige Beispiele, wie unsere Composite-Technologien Grenzen verschieben, finden Sie hier!

In diesen Branchen machen Composites den Unterschied

Effizientere Windkraft

Der Ausbau erneuerbarer Energiequellen wie der Windkraft schreitet weiter voran. Um die Nutzung der nachhaltigen Ressource Wind nicht nur ökologisch sinnvoll, sondern auch ökonomisch rentabel zu machen, muss unter anderem die Herstellung von Windkraftanlagen effizienter werden.

Covestro hat zu diesem Zweck ein spezielles Polyurethan-Infusionsharz für Rotorblätter entwickelt. In Kombination mit verstärkenden Glasfasern und einem effizienten Vakuum-Fertigungsverfahren ermöglicht es kürzere Zykluszeiten und damit Kostenvorteile. Das in China entwickelte Harz ist mit der DNV-GL-Zertifizierung ausgestattet – eine Voraussetzung für den Markteintritt in die dortige Windkraftbranche.

In China wurde damit jetzt ein neuer Prototyp eines Rotorblatts mit einer Blattlänge von 59,5 Metern gefertigt. Für die Zukunft haben wir die Fertigung weiterer Blätter mit noch größeren Blattlängen geplant, die eine noch effizientere Nutzung der Windenergie ermöglichen werden.

Geschmeidige Unterhaltungselektronik

Insbesondere in der Elektronikindustrie geht der Trend zu immer dünneren Gehäusen, zum Beispiel für Laptops und Smartphones. Laptopdeckel können in einem einstufigen Prozess aus Maezio™-Platten gefertigt werden und ermöglichen dabei kürzere Zykluszeiten und deutliche Kosteneinsparungen. Gegenüber Magnesium-Legierungen sind sie um rund 15 Prozent leichter und können mit ästhetischen Oberflächenstrukturen ausgestattet werden.

Solide Lösungen für die Baubranche

Aus guten Gründen werden die rechtlichen Vorgaben hinsichtlich der thermischen Effizienz von Gebäudehüllen in vielen Regionen immer strenger. Ein gutes Beispiel dafür sind die Benelux-Staaten. Hier sind vor allem bei Büro- und Industriegebäuden vorgehängte hinterlüftete Fassaden (VHF) weit verbreitet. Mit heutigen Materiallösungen sind die weiter steigenden Anforderungen entweder nur mit größeren Dämmstoffdicken oder gar nicht mehr zu erfüllen.

Um dieser Herausforderung zu begegnen, hat die Firma Fisco composite solutions aus Zusmarshausen jetzt einen neuen Wandhalter für VHF-Fassaden entwickelt, dessen Kern aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) besteht. Als Matrixmaterial dieses Kerns hat Fisco ein Polyurethanharz von Covestro gewählt, welches herausragendes Brandverhalten, sehr gute mechanische Eigenschaften und Witterungsstabilität vereint. Unsere Materialinnovation hilft so, die rechtlichen Auflagen zu erfüllen und gleichzeitig den Montageprozess erheblich zu vereinfachen.

Ein weiteres, wegweisendes Beispiel für den Einsatz unserer Composite-Technologien im Baubereich ist die Kooperation zwischen Covestro, KraussMaffei und dem Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) in Industrie und Handwerk an der RWTH Aachen. Gemeinsam mit unseren Partnern haben wir die Basis für eine breitere industrielle Nutzung des sogenannten Pultrusionsverfahrens mit Polyurethanharzen geschaffen. Mit dieser Methode lassen sich Composite-Profile beispielsweise für dämmende Fensterrahmen mit erhöhter Produktivität, Prozess- und Produktqualität fertigen. Polyurethanharze von Covestro bieten gegenüber etablierten Pultrusionswerkstoffen wie Epoxid- oder Vinylesterharzen deutliche Vorteile. Ihre geringere Viskosität, die gute Benetzung der Fasern sowie die hohe Reaktivität erlauben höhere Prozessgeschwindigkeiten, was die Produktionskosten senkt. Ein weiterer Vorteil ist die große Flexibilität – Reaktionszeit und Viskosität von Polyurethanharzen lassen sich breit variieren, so dass auch filigrane Bauteilgeometrien präzise abgebildet werden.

Mehr Informationen

Pressemitteilung zur Kooperation mit Fisco
Pressemitteilung zur DNV-GL-Zertifizierung für Windkraft in China

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