Unter dem Namen „Tabasko“ (Tape‑basierter Kohlefaserleichtbau) hat Porsche Engineering ein Verfahren zur gezielten Verstärkung von Polypropylen-Bauteilen mit Carbonfaser-Tapes entwickelt.
Geprüft wurde das Verfahren anhand einer Taycan-Gepäckwanne (Maße L x B x T von 65 × 120 × 52 cm): Carbonfaser-Tapes der Stärke 0,2 mm verstärken die aus 1,8 mm dickem PP-GFx realisierte Wanne.
Obwohl der Carbonanteil nur ein Prozent des Gewichts ausmacht, erreichte die Wanne eine spürbar höhere Lebensdauer- und Druckfestigkeit. Die carbonfaserverstärkten Tapes mit Endlosfasern werden dort platziert, wo die Beanspruchung am größten und ihre Wirkung damit am effektivsten ist.
Im Ergebnis stehen 15 Prozent Gewichtsreduzierung und damit ein geringerer Bedarf an PP-GFx. Gleichzeitig war eine um 66 Prozent höhere Druckkraft nötig, um die zulässige Durchbiegung im Stempeldrückversuch zu erreichen. In der Vier-Punkt-Biegeprüfung ergab sich eine um den Faktor 2,5 bis 2,8 höhere Steifigkeit. Auch der Test zur Schlagzähigkeit – wichtig bei Schaumspritzguss – zeigte die Überlegenheit des neuen Verfahrens: Zusammen mit den Tapes war die Schlagzähigkeit um den Faktor fünf besser.
Serientauglich ist das Verfahren ebenfalls:
„Die Tapes werden in die Formwerkzeuge mittels Handling-Gerät eingelegt und mithilfe von Vakuumkanälen entweder an der Ober- oder der Unterseite des Bauteils angebracht. Neue Maschinen oder Verfahren sind dafür prinzipiell nicht erforderlich – extrem vorteilhaft für die Produktionskosten.“
Michael Johann, Fachprojekteiter Entwicklung Karosseriesystem bei Porsche Engineering
Zudem eignet sich das Verfahren auch für den vermehrten Einsatz recycelter Kunststoffe, die durch EU-Gesetzesvorhaben ab 2031 vorgeschrieben sind. Da rPP-Kunststoff aus alten Rohren, Möbeln oder Flaschen gewonnen wird, ist hier die Steifigkeit gegenüber nicht Recycling-Material vermindert, was sich durch die Tapes ausgleichen lässt.
Bild oben: Um die Eigenschaften von Tabasko zu testen, stellten die Entwickler eine Taycan-Gepäckwanne aus dem neuen Material her. (Quelle: Porsche AG)
Quelle und mehr Infos: K-Zeitung, Pressemitteilung