Ein legitimer Einblick in die Zukunft der Verbundwerkstoffe

Die jüngste JEC World Show in Paris bot den Teilnehmern einen Einblick in die globale Ausrichtung der Branche.

Von Jim Kaufmann, Mitherausgeber

Selten hat man die Möglichkeit, vor allem aus geschäftlicher und technologischer Sicht in die Zukunft zu blicken. Den Besuchern der jüngsten JEC World 2023 wurde jedoch auf der gesamten Ausstellungsfläche die Zukunft und Richtung der Verbundwerkstoffindustrie deutlich vor Augen geführt. Diese jährliche Veranstaltung, die im Messezentrum Paris Nord Villepinte stattfindet, bringt nahezu alle Segmente der Lieferkette der Verbundwerkstoffindustrie aus der ganzen Welt zusammen. Die Ausgabe 2023 begrüßte mehr als 40.000 Teilnehmer aus 106 verschiedenen Ländern, um die Ausstellungen von rund 1.200 Unternehmen zu besichtigen. In den gesamten Ausstellungshallen war alles zu sehen, von Rohstoffen bis hin zu Faserverstärkungstechnologien, Harzsystemen, Verarbeitungsmethoden und Endproduktanwendungen.

Die Tiefe und Vielfalt der Innovationen auf der JEC World 2023 war wirklich inspirierend, ebenso wie die vielen verschiedenen Facetten der Technologie und Anwendungen in scheinbar allen Richtungen. Nach der Messe gab es mehrere Highlights, Beobachtungen und Trends, die auffielen.

Die Ausstellungen auf der Ausstellungsfläche und die Gespräche mit den Besuchern machten deutlich, dass Nachhaltigkeit, Recycling und Kreislaufwirtschaft weiterhin heiße Themen sind. Diese Themen haben direkten Einfluss auf das globale Geschäftsklima und die Verbundwerkstoffindustrie ist von diesen Einflüssen nicht ausgeschlossen. Europa hat Nachhaltigkeitsbemühungen viel stärker angenommen und vorangetrieben als Nordamerika bisher. Fast jeder größere Stand und viele der kleineren auf der JEC World hatten Hinweise oder Displays, die sich speziell auf nachhaltige Praktiken und Produkte bezogen. Zahlreiche Fasern, Stoffe, Harzsysteme und Verarbeitungstechnologien förderten ihre nachhaltigen, recycelbaren und/oder zirkulären Eigenschaften; während mehrere Aussteller entweder die Möglichkeit zum Recycling ihrer Produkte bewarben oder Produkte zeigten, die aus recycelten Inhaltsstoffen hergestellt wurden. Interessanterweise enthielten mehrere dieser Produkte Variationen mit recyceltem Kohlenstoff und Glasanteil.

Teilweise angetrieben durch die Nachhaltigkeitsbewegung gewinnen Naturfasern – wie Flachs, Hanf, Jute und Bambus – sowie grüne und biobasierte Harzsysteme immer mehr an Bedeutung und werden in Verbundwerkstoffanwendungen immer beliebter. Mit steigender Nachfrage und Nutzung sowie Verbesserungen in der Verarbeitung und der Lieferkette dieses Segments weisen diese natürlichen Optionen Leistungsvorteile und potenziell niedrigere Kosten als vergleichbare Kohlenstoff- oder Glasprodukte auf.

Auf der JEC World 2023 gab es einen eigenen und stark erweiterten Bereich, um die Verwendung von Naturfasern wie Flachs und Hanf in Verbundwerkstoffen hervorzuheben und Beispiele dafür zu zeigen, welche Produkte aus Naturfasern hergestellt werden können oder werden. Außerdem gab es einen Ausstellungsbereich „Industry Planet Showcase“, um eine Vielzahl beeindruckender Anwendungen hervorzuheben, darunter Boote, Sportartikel und leistungsstarke Automobilteile, die aus nachhaltigen Rohstoffen hergestellt wurden.

Auf der Ausstellungsfläche waren zahlreiche Fortschritte in den Bereichen Verbundwerkstoffdesign, Verarbeitungstechnologien und Automatisierung zu erkennen. Designsysteme speziell für die Faserausrichtung und -platzierung wurden weiterentwickelt und verbessert. Robotik und Automatisierung drängen weiterhin in die Produktion, um Kosten und Komplexität zu reduzieren, die Genauigkeit, Qualität und Wiederholbarkeit der Herstellung von Verbundwerkstoffen zu verbessern und gleichzeitig Abfall zu reduzieren. Auch duroplastische Harzsysteme, verschiedene Formmaterialien, Verbrauchsmaterialien und andere Technologien einschließlich systematischer Verbesserungen des Formprozesses selbst verheißen Gutes für eine weitere Reduzierung der Verarbeitungszeiten und der daraus resultierenden Kosten.

An mehreren Ständen wurden verbesserte und verfeinerte Faserplatzierungstechnologien, sei es mit Roving- oder Spread-Tow-Bändern, gefunden, und die beobachteten Fortschritte sind beeindruckend, ebenso wie die Komplexität der erzeugten Produkte. Tailored Fiber Placement (TFP) – eine Technik, die auf der Verwendung von Nähmaschinen oder Stickköpfen basiert, um das Faserverstärkungsmedium auf einen Opfer- oder Inklusivträger zu nähen, um komplexe Vorformlinge zu erstellen – und die Faserplatzierung mithilfe von Robotersystemen zeigen weiterhin große Verbesserungen und Potenzial in verschiedenen Anwendungen . Die Grundvoraussetzung für jede dieser Technologien besteht darin, die Faserverstärkung genau dort und in jeder Höhe zu platzieren, die die Anwendung erfordert, und zwar auf wiederholbare, kostengünstige und effiziente Weise. Dadurch können komplexere Formen und Strukturen geschaffen werden, ohne dass die potenziellen zusätzlichen Kosten und die Wahrscheinlichkeit eines erhöhten Abfalls anfallen, die mit der Verwendung herkömmlicher Gewebeverstärkungen verbunden sind.

Der Einsatz von Spread-Tow-Bändern nimmt sowohl in der Stoffbildung als auch in der Faserplatzierung für Verbundstoffanwendungen immer mehr zu und erfreut sich immer größerer Beliebtheit. Wie bereits in Textile World besprochen (siehe „Wiedereinführung der Composite Systems Suite von DORNIER“)TW , September/Oktober 2021), ist Spread Tow eine Methode, bei der ein Roving – ein großes Faserbündel – genommen und die einzelnen Fasern ausgebreitet werden, um dünne Bänder zu bilden und eine sauberere Ausrichtung der Filamente zu ermöglichen. Die Verwendung von Spreizkabeln führt zu Verbundteilen mit höheren Faservolumenanteilen – dem Verhältnis der vorhandenen Fasern zum Gesamtvolumen des Teils – und führt in vielen Fällen zu einer verbesserten Leistung. Die unterstützenden Industrien haben den Spread-Tow-Trend deutlich bemerkt. Textechno, ein in Deutschland ansässiges Unternehmen für Textilprüftechnik, nutzte die JEC World, um seine neue TAPETEST-Maschine vorzustellen. TAPETEST ist ein kommerzielles Test- und Bewertungssystem, das sich speziell der detaillierten Charakterisierung und Qualität von Spread-Tow-Bändern widmet.

Es war interessant, einige der Unterschiede zwischen der JEC World und anderen in den Vereinigten Staaten organisierten Messen mit Schwerpunkt auf Verbundwerkstoffen festzustellen. Je nachdem, welche Messgröße verwendet wird, ist die JEC World wahrscheinlich drei- bis fünfmal größer als die Composites and Advanced Materials Expo (CAMX), die diesen Herbst in Atlanta stattfindet, oder die Veranstaltung der Society of Advanced Materials and Process Engineering (SAMPE). Anfang dieses Jahres stattgefunden. Die Ausstellerstände auf der JEC World sind im Allgemeinen größer und detaillierter als auf CAMX, SAMPE oder anderen Messen für technische Textilien.

Viele der Stände auf der JEC World konzentrieren sich viel mehr auf Anwendungen als auf Technologie, wobei die Vereinigten Staaten dazu neigen, die Anwendungen zu verbergen, um keine Konkurrenz hervorzurufen. Paul Latten, Leiter Forschung und Entwicklung bei Southeast Nonwovens, Clover, SC, erwähnte jedoch, dass es interessant sei, alle ausgestellten Anwendungen zu sehen. „Es sind die Anwendungsbeispiele, die die Leute an den Stand locken und Diskussionen auslösen, nicht unbedingt die Fasern und Stoffe“, sagte Latten. „So kommt man dorthin, aber die fertigen Stücke sind sicherlich viel interessanter.“

Oh, und ja, das Essen auf der Ausstellungsfläche der JEC World war besser, aber schließlich findet die Veranstaltung in Paris statt! Der Einsatz von Verbundwerkstoffen nimmt immer weiter zu und gewinnt weltweit an Akzeptanz, wie das breite Spektrum und die Vielfalt der auf der JEC World ausgestellten Technologien, Methoden und Verbundteilanwendungen belegen.

Die Veranstaltung findet in Paris statt, was manche vielleicht als „Bumse-Reise“ bezeichnen, doch die Teilnahme an der JEC World sollte nicht so gesehen werden. Einfach ausgedrückt ist die Teilnahme an der JEC World eine fantastische Möglichkeit für jeden, der direkt mit der nordamerikanischen Verbundwerkstoffindustrie zu tun hat oder ein gewisses Maß an Interesse daran haben könnte, entweder etwas zu lernen oder zu beurteilen, wo er tatsächlich auf dem globalen Verbundwerkstoffmarkt steht, und sogar einen brauchbaren Einblick zu gewinnen davon, was die Zukunft bringen wird.

—TWSonderbericht

Während der JEC World 2023 wurden die Gewinner des jährlichen JEC Composites Startup Booster bekannt gegeben. Der 2017 ins Leben gerufene Wettbewerb ist eine herausragende Plattform für unternehmerische Vorhaben in der Verbundwerkstoffindustrie weltweit. Der Wettbewerb bietet nicht nur eine einzigartige Gelegenheit für teilnehmende Startups, sondern ermöglicht dem internationalen JEC World-Publikum auch, Inspiration zu gewinnen, Kontakte zu knüpfen und geschäftliche Kooperationen zu fördern. Jedes Jahr werden 20 Start-ups mit bahnbrechenden Projekten unter Einsatz von Verbundwerkstoffen ausgewählt, um ihre Ideen vor einer Expertenjury auf der renommierten JEC World-Bühne vorzustellen. In diesem Jahr umfasste die Veranstaltung zwei Pitch-Sessions, an deren Ende drei Kategoriesieger ermittelt wurden.

In der Kategorie „Produkte & Materialien“ ging das in Kanada ansässige Unternehmen INCA Renewable Technologies als Sieger hervor. In der Kategorie „Prozess, Fertigung & Ausrüstung“ sicherte sich Composite Recycling mit Sitz in der Schweiz den Spitzenplatz. Schließlich gewann das in Ägypten ansässige Unternehmen Agrona den Nachhaltigkeitspreis.

Die Auszeichnungen verschaffen den Gewinnern nicht nur Sichtbarkeit und Anerkennung, sondern verschaffen ihnen auch Kontakte zu wichtigen Entscheidungsträgern der Branche.

Die für die Auswahl der Gewinner zuständige Jury bestand aus Vertretern großer Hersteller und Investoren, darunter Turlough McMahon, Composite Industrial Technologist bei Airbus; Karl-Heinz Fueller, Manager, Future Outside & Materials, Mercedes-Benz; Raphael Salapete, R&T-Planmanager, Ariane Group; Christer Larsson, Gründungspartner von The Impact Fellowship; und Chris Skinner, Vizepräsident für strategisches Marketing, Owens Corning.

Mai/Juni 2023