Op het grensvlak van metaal en kunststof • Metaal Magazine
Nieuws

Op het grensvlak van metaal en kunststof

Brightlands Materials Center voert onder meer hechtingsproeven uit aan hybride metaal-kunststof onderdelen.

Kunststoffen komen steeds vaker in beeld als alternatief voor metalen, om producten lichter en beter recyclebaar te maken. Brightlands Materials Center in Geleen doet hier onderzoek naar, maar ook naar hybride combinaties van metalen en kunststoffen. In vakblad Metaal Magazine geeft het bedrijf aan onder meer te testen hoe de hechting tussen metaal en kunststof beter kan en hoe deze materialen aan het eind van de levensduur beter te scheiden zijn.

Op de Brightlands Chemelot Campus in Geleen vindt onderzoek naar (bio)circulaire chemie plaats als basis voor nieuwe materialen en chemische productieprocessen. Eén van de kenniscentra op de Campus is Brightlands Materials Center, opgericht in 2015 door initiatiefnemers TNO en de provincie Limburg. Het onderzoekscentrum legt zich toe op innovatieve, duurzame materiaaloplossingen.

Lichtere materialen

“We ontwikkelen nieuwe duurzame toepassingen van kunststoffen”, vertelt Marnix van Gurp, directeur van Brightlands Materials Center. “Zo kijken we in het programma Lightweight Automotive naar hoe we auto’s lichter kunnen maken door metaal te vervangen door kunststoffen.” Lichtere materialen betekent voor voertuigen automatisch lagere emissies of – voor elektrische voertuigen – een groter bereik.

Marnix van Gurp: Bij hybride varianten zetten metaal en kunststof niet op dezelfde manier uit, waardoor spanningen ontstaan.”

Recyclebaar

Het onderzoek richt zich niet alleen op automotive maar ook op lucht- en ruimtevaart en energie (windmolens). Daarnaast wordt geprobeerd de kunststoffen aan het eind van de levensduur beter recyclebaar te maken. “Kortom, we willen met ons onderzoek bijdragen aan duurzame mobiliteit.”

Metaal en kunststof in hybride

Kunststof alléén is nog vaak een stap te ver, zegt hij in het decembernummer. Niet alleen omdat de constructie voldoende sterk moet blijven, maar ook omdat serieproductie vaak nog te duur is. Brightlands Materials Center doet daarom ook onderzoek naar hoe metaal en kunststoffen het beste kunnen worden gecombineerd in hybride varianten.

Spanning bij bevestiging

“De moeilijkheid hierbij is de bevestiging van metalen en kunststof onderdelen aan elkaar”, vertelt Van Gurp. “Het grote probleem bij deze hechtingen is dat bij temperatuurveranderingen metaal en kunststof niet op dezelfde manier uitzetten waardoor spanningen ontstaan.”

Zwakke plek

“Het grensvlak van metaal en kunststof zal – of het nu gaat om lijmen, spuiten of schroeven – na verloop van tijd een zwakke plek worden. Het is daarom belangrijk om te weten hoe dit grensvlak zich gedraagt. Dat is één van onze kennisdomeinen. We willen kunnen voorspellen wanneer de kwaliteit van de hechting afneemt en onderhoud nodig is.”

Hechting aan metaal

Een van de proefprojecten op dit vlak is samen met Plyscope uitgevoerd. “Kunststofleverancier Polyscope, producent van specialty additieven op basis van het polymeer SMA (styrene maleic anhydride) heeft ontdekt dat door hen vervaardigd kunststof de langetermijn-hechtingseigenschappen van verschillende kunststoffen aan metaal sterk verbetert.”

Metaal of kunststof?

Van Gurp gaat in het artikel bovendien in op het faalgedrag van hybride delen en vertelt ook wanneer kunststof een betere optie is en wanneer metaal; in productie, in gebruik en in duurzaamheid.

“Het is in ieder geval zeker dat de combinatie van lichtgewicht en lage kosten in heel veel toepassingen naar hybride metaal-kunststof oplossingen zal leiden.”

In Metaal Magazine

Lees verder onder meer over ‘reversibele’ lijmen, de industriële voordelen van kunststoffen en waarom composietontwerpen vaak overgedimensioneerd zijn.

Lees het complete artikel in Metaal Magazine nummer 7 (premium).

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven