Nachbericht zum Symposium "Metalle und Kunststoffe - Verbindungen für die Zukunft" vom 28.02.2002
"Metalle und Kunststoffe - Verbindungen für die Zukunft " war der Titel des ersten Symposiums der Neue Materialien Fürth GmbH (NMF), das am 28.02.2002 in der Stadthalle Fürth/Bayern stattfand. Die Zahl der Teilnehmer lag mit 230 angemeldeten Personen über den Erwartungen des Veranstalters. Unter den Teilnehmern waren Ingenieure und technische Fachkräfte aus den Bereichen Metall- und Kunststoffverarbeitung überwiegend aus der Industrie. Neben Vertretern namhafter internationaler Konzerne aus der Automobil-, Elektro- und Konsumgüterbranche waren besonders die mittelständischen Unternehmen aus der Region Mittel-, Ober- und Unterfranken stark vertreten.
Gruppenbild der Initiatoren des Symposiums vor dem Formel1-Rennwagen von Williams-BMW. von links: Dipl.-Kfm. H. Müller, Wirtschaftsreferent der Stadt Fürth; Prof. Dr.-Ing. Robert F. Singer, Geschäftsführer der Neue Materialien Fürth GmbH; Wilhelm Wenning, Oberbürgermeister der Stadt Fürth; Dipl.-Bw. Gerd Rohrseitz, Vorsitzender des Industrie- und Handelsgremiums Fürth
Dank der hervorragenden Organisation war ein reibungsloser Ablauf der Veranstaltung garantiert, nicht zuletzt auch angesichts dem ausgezeichneten Zusammenwirken aller Beteiligten. So wurde das Programm der eintägigen Veranstaltung mit 14 Fachvorträgen aus dem Gebiet der Leichtbauteile aus Metallen und Kunststoffen von einer Ausstellung begleitet, auf der sich Industrieunternehmen und Forschungseinrichtungen präsentierten. Allen voran bestach die Firma BMW mit ihrem exklusiven Exponat, einem Williams-BMW Formel1-Rennwagen der Saison 2001. Nicht mit geringerem Engagement waren aber auch namhafte Industrievertreter wie die Fa. Ecka Granules aus Fürth, die Fa. Wilden aus Regensburg, die Fa. Engel und die Fa. Honsel aus Nürnberg sowie Vertreter mehrerer Lehrstühle der Universität Erlangen-Nürnberg mit neuen, innovativen Produkten, Fertigungsanlagen und Forschungsergebnissen an der Ausstellung beteiligt. Diese Mischung aus Fachvorträgen und Ausstellung wurde von den Teilnehmern positiv aufgenommen und führte zu guten Möglichkeiten zur Kontaktaufnahme und zu fachlichem Austausch während den Vortragspausen.
Ausstellungsfläche vor dem Vortragssaal in der Stadthalle Fürth
Schwerpunkt der zahlreichen Fachbeiträge bildeten die aktuellen Forschungs- und Entwicklungsarbeiten der NMF. Darüber hinaus waren auch die praxisnahen Fachvorträge aus der Industrie von besonderem Interesse. Zu den Referenten der Industrie zählten die Firma Wilden AG aus Regensburg mit einem Vortrag von Herrn Dipl.-Ing. Bernhard Walter zu "Metall-Kunststoff-Verbundtechnologien" hergestellt mit dem zukunftsträchtigen Verfahren der "Würfeltechnologie". Diese innovative Werkzeugtechnologie wird bei Wilden seit fast zwei Jahren sehr erfolgreich für die Herstellung von 2-Komponenten Gehäuseschalen für Mobiltelefone eingesetzt. Der Beitrag von Herrn Dipl.-Ing. Rainer Süßmann von der Firma Leonhard Kurz GmbH aus Fürth zum Thema "Dekoration von Kunststoffformteilen mit Heißprägefolien" erörterte mit anschaulichen Animationen den Stand der Technik zur Oberflächenbeschichtung mittels Prägefolientechnologie, insbesondere metallisierter Heißprägefolien auf Aluminium- und Chrom-Basis. Herr Dr.-Ing. Rainhard Laag von der Firma Alulight Deutschland GmbH aus Aalen-Wasseralfingen referierte über "Metallschäume für die automobile Serienfertigung". Hierbei lagen die inhaltlichen Schwerpunkte v.a. bei der mechanischen und physikalischen Eigenschaftsbeschreibung von Aluminiumschäumen sowie der von Alulight kommerziell angebotenen Sandwichpaneelen, die sich als hervorragende Energieabsorber bei geringem spezifischen Gewicht auszeichnen.
Aus dem Bereich der universitären Forschungseinrichtungen aus Erlangen referierte Herr Dipl.-Ing. Frank Heinrich vom Lehrstuhl für Werkstoffkunde und Technologie der Metalle über "Leichtbauteile in Metall-Metallschaum-Hybridtechnik", hergestellt durch das Umgießen von Aluminiumschaumkernen im kommerziellen Druckguss. Der Einsatz von Aluminiumschaum in Gussteilen scheint insbesondere als Dauerkern zur Schwingungs- und Geräuschdämpfung, Energieabsorption oder als extrem leichter Platzhalter erfolgversprechend. Die Anwendung der Druckgießtechnologie mit ihren kurzen Taktzeiten und der geringen Nacharbeitung stellt dabei ein wirtschaftliches Fertigungsverfahren dar. Herr Dr.-Ing. A. Otto vom Lehrstuhl für Fertigungstechnologie präsentierte in seinem Vortrag "Verkürzte Prozessketten für den Leichtbau" aktuelle Forschungsarbeiten zur Optimierung von Prozessketten im Bereich der Blechbearbeitung und hier insbesondere der Umform- und Lasertechnik. Vom Fraunhofer Institut für integrierte Schaltungen aus Fürth lieferte Herr Dr.-Ing. Randolf Hanke einen Beitrag zu "Modernen Röntgenprüfmethoden für gegossene Leichtbaukomponenten" mit einem Überblick über den aktuellen Stand der Technik sowie über die künftigen Perspektiven in der zwei- und dreidimensionalen Röntgenprüfung. Neue Entwicklungsfelder wie dynamisches Röntgen (Hochgeschwindigkeitsradioskopie zur in situ Messung z.B. während der Metallschaumbildung) oder zur höchstauflösenden Röntgenmikroskopie wurden vorgestellt und vom Auditorium mit regem Interesse diskutiert.
Über 230 Teilnehmer aus Forschung und Industrie zählte das erste Symposium der Neue Materialien Fürth GmbH zum Thema "Metalle und Kunststoffe - Verbindungen für die Zukunft"
Die NMF präsentierte in insgesamt sechs Vorträgen ihr Leistungsspektrum und gab einen Überblick über ihre aktuellen Projektarbeiten. Einleitend zeigte der Vortrag von Herrn Prof. Dr.-Ing. Robert F. Singer, dem Geschäftsführer der NMF, mit dem Titel "Prozesstechnische Entwicklungen für Leichtbauteile im Unternehmensverbund Kompetenzzentrum Neue Materialien" die Zusammenarbeit der NMF mit ihren Partnereinrichtungen in Bayreuth und Würzburg auf und verdeutlichte die Struktur des Unternehmensverbundes. Bei der Beschreibung zum Stand der Aufbauarbeiten bei der NMF stand die Darstellung der bereits vorhandenen Großgeräte, ihrer Leistungsmerkmale und ihrer Vorteile im Vordergrund. Dazu gehören eine Conform-Anlage zum kontinuierlichen Strangpressen bei der erstmals metallische, pulverförmige Aufgabegüter eingesetzt werden, ein Thixospritzgießaggregat zur Herstellung von Magnesium-Formteilen, zwei PVD-Anlagen zur Beschichtung von Kunststoffformteilen sowie eine für Juni 2002 geplante Spritzpresse zur Herstellung von großflächigen Kunststoffteilen mit hoher Oberflächenqualität.
Die Fachvorträge der NMF lieferten detaillierte Informationen zu den einzelnen fachlichen Schwerpunkten wie z.B. dem "Thixospritzgiessen von Leichtmetallen", das von Herrn Dipl.-Ing. Andreas Lohmüller vorgestellt wurde. Dieses neuartige Verarbeitungsverfahren zur Herstellung von extrem dünnwandigen Magnesium-Formteilen im halbflüssigen Zustand hat in den letzten Jahren vorwiegend in Japan und Südostasien zunehmend an Bedeutung gewonnen. Die Vorteile gegenüber Druckguss ergeben sich zum einen aus der geschlossenen Füllfront, mit der eine geringere Porosität erreicht werden kann, so dass das Material gute mechanische Eigenschaften aufweist und wärmebehandelbar und schweißbar wird. Zudem führt die durch die geringe Verarbeitungstemperatur bedingte, geringer Schrumpfung des Materials zu geringerer Heißrissbildung und höherer Maßhaltigkeit der Bauteile. Gleichzeitig ergeben sich durch die niedrigeren Temperaturen geringere Werkzeugbelastungen und durch die damit zu erwartenden, längeren Werkzeugstandzeiten ein hohes Kosteneinsparungspotential. Bei NMF soll die Marktreife des Verfahrens für den europäischen Raum gezeigt werden, wobei die NMF vor kurzem die erste Maschine dieser Art in Europa in Betrieb genommen hat.
Frau Dipl.-Ing. Claudia Stadelmann (NMF) stellte in Ihrem Vortrag mit dem Titel "Conform-Technik: Kontinuierliche Extrusion von Leichtmetallen" die Möglichkeit zum kontinuierlichen Strangpressen von aufschäumbarem Aluminiumhalbzeug durch die Verarbeitung von Pulvern in der Conformtechnologie dar. Der Vorteil dieses Verfahrens gegenüber dem herkömmlichen, diskontinuierlichen Strangpressen liegt v.a. in der Steigerung der Produktqualität sowie der realen Senkung der Produktionskosten bei erhöhter Ausbringungsrate.
In seinem Beitrag zum Thema "Faserverstärkte Leichtmetalle" beschrieb Herr Dipl.-Ing. Mark Hartmann die aktuellen Aktivitäten der NMF zur Entwicklung eines kostengünstigen und großserientauglichen Fertigungsverfahrens zur Infiltration von Faserpreformkörpern im Druckguss. Insbesondere Kohlenstofflangfaserverstärkte Magnesiumlegierungen zeichnen sich durch ihre sehr geringe Dichte und hervorragenden mechanischen Eigenschaften bei vergleichsweise geringen Kosten innerhalb der Hochleistungsverbundwerkstoffe mit Leichtmetallmatrix aus.
Herr Dr.-Ing. Leo Hoffmann (NMF) referierte über das Thema "Leichtbauteile in Kunststoff-Metall-Hybridtechnik". Die Entwicklung tragender, multifunktionaler Kunststoff-Metall-Hybridstrukturen eröffnet dem Leichtbau neue konstruktive Gestaltungsmöglichkeiten. Großflächige Metallprofile werden bei dieser Technologie in einem Schuss im Spritzgusswerkzeug mit komplexen Kunststoffstrukturen verbunden. Während sich Metalle und Kunststoffteile in der traditionellen Konstruktionspraxis häufig in einer Wettbewerbssituation befinden, kombiniert die Hybridtechnik die Vorteile beider Werkstoffe mit der zugehörigen Ver- und Bearbeitungstechnik.
Die "PVD-Metallisierung von Kunststoffen" ist ein weiteres Beispiel für die gezielte Kombination der Werkstoffe Metall und Kunststoff unter Ausnutzung der jeweiligen spezifischen Vorteile zu einem Verbund. Herr Dipl.-Ing. Jörn Friedrich stellte die bei NMF vorhandenen PVD-Anlagen vor und erläuterte die Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der PVD-Metallisierungstechnik von Kunststoffen gegenüber der Abscheidung in reaktiven Tauchprozessen.
Mit 14 Fachvorträgen überspannte die Veranstaltung ein sehr weites Gebiet moderner und innovativer Leichtbauteile aus Metallen und Kunststoffen.
Neben der Vorstellung der Hauptarbeitsgebiete der Neue Materialien Bayreuth GmbH stellte der Geschäftsführer, Herr Dr.-Ing. Hans-Werner Zoch, in seinem Vortrag "Bauteile leicht gemacht - Leichtbau mit Metallen und Kunststoffen" v.a. die vielfältigen Möglichkeiten von Anwendern dar, im Verbund der Unternehmen des Kompetenzzentrums Neue Materialien Nordbayern auf eine breite Palette von Werkstoff- und Verfahrensangeboten zur Entwicklung modernen Leichtbaukomponenten zurückzugreifen.
Mit dem Beitrag von Dr. Martin Gurka, dem Geschäftsführer der Neue Materialien Würzburg GmbH, über "Piezoaktive Faserverbunde und Schichten - neue Möglichkeiten mit adaptiven Werkstoffen" wurde eine besondere Gruppe von Werkstoffen vorgestellt. Die Integration dünner, piezokeramischer Fasern in Verbundwerkstoffe ermöglicht es, diese zu "intelligenten" Werkstoffen zu machen. Bereits mit wenigen PZT-Fasern lassen sich Sensoren realisieren, die auf mechanische Belastungen wie Stoß, Biegung oder Druck reagieren. Umgekehrt können dieselben Fasermodule auch aktorisch betrieben werden. Eine gezielte Verformung des Bauteils oder eine aktive Schwingungsdämpfung wird dadurch möglich.
Mit dem Symposium "Metalle und Kunststoffe - Verbindungen für die Zukunft" ist es der NMF erfolgreich gelungen die unterschiedlichen Potenziale dieser beiden Werkstoffgruppen in Hinblick auf den Leichtbau aufzuzeigen und in einer gemeinsamen Diskussion zu neuen Ideen für innovative Produktkonzepte anzuregen. Oft ermöglicht erst die gezielte Kombination der unterschiedlichsten Eigenschaften von Metallen und Kunststoffen neue, zukunftsorientierte Leichtbauanwendungen zu realisieren.
Aufgrund der positiven Teilnehmerresonanz und des großen Gesamterfolges der Veranstaltung plant die NMF bereits im nächsten Jahr (Ende Februar) eine Fortführung dieses eintägigen Symposiums. Einen aktuellen Überblick über die Aktivitäten der NMF bietet auch das Internetportal unter der Adresse http://www.nmfgmbh.de.
Dieser Bericht wurde in der Mai-Ausgabe von "Materialwissenschaft und Werkstofftechnik" veröffentlicht.
