Vederlicht en ijzersterk alternatief voor metaal in auto’s

Gebruik van thermoplastisch composieten maakt de auto lichter, zuiniger en geluidsarmer.
Vier Nederlandse bedrijven, waaronder TenCate uit Nijverdal en Viro Engineering uit
Hengelo, hebben de krachten gebundeld om dit alternatief voor metaal in de auto-industrie op
grote schaal toe te passen.

ALMELO – Het is vederlicht, ijzersterk, bij verhitting vervormbaar en heeft een hoge stijfheid.Dat maakt thermoplastisch composieten uitermate geschikt voor vliegtuigen en auto’s. In de luchtvaartsector wordt dit kunststofmateriaal al volop toegepast, in de auto-industrie slechts mondjesmaat.

Daar is het beperkt tot de Formule 1 en exclusieve modellen. Het is nog te duur
voor massaal gebruik voor personenauto’s. De verwerkingsmogelijkheden sluiten nog niet aan
bij de industriële productiesnelheid in de auto-industrie. Daarvoor is het nodig om onderdelen
in grote aantallen te kunnen maken. Een consortium van Nederlandse technologiebedrijven
wil daar op korte termijn voor zorgen.
Het gaat om TenCate (Nijverdal), Viro Engineering (Hengelo), DTC Dutch Thermoplastics
Components (Almere), Kok & Van Engelen (Den Haag) en NLR Nationaal Luchtvaart
Laboratorium (Amsterdam). Ze hebben elkaar gevonden in het European Thermoplastic
Automotive Composites consortium (eTAC). „Samen hebben we alle benodigde specialisaties
in huis”, zegt Frank Spaan, concerndirecteur business development van TenCate. „Voor het
fabriceren van dit materiaal, productieprocessen en hoe je onderdelen kunt maken, testen en
verwerken.”
Een aantal van de deelnemende bedrijven in eTAC werkt al samen voor de luchtvaartsector.

Aanvankelijk werden composietmaterialen geleverd voor kleinere onderdelen van Airbus
vliegtuigen, zoals secundaire structuurdelen en het interieur. De technologie is vervolgens
verder ontwikkeld voor primaire constructieonderdelen als romp en vleugels. „Nederlandse
bedrijven lopen in de markt van dit materiaal voorop. En ook al zou je het misschien niet
denken, er gebeurt in Nederland al heel veel voor de auto-industrie. Die gecombineerde
kennis tref je nergens.”

De belangstelling vanuit de auto-industrie voor toepassing van het lichtgewicht materiaal is groot. De initiatiefnemers van eTAC zitten direct aan tafel met autofabrikanten. „Er liggen al opdrachten van deze en gene”, zegt Spaan voorzichtig

Namen kan hij niet noemen.

„Ons materiaal wordt nu al getest door grote automobielbedrijven. Bijvoorbeeld hoe het zich
gedraagt bij botsingen.”

In tegenstelling tot gebruik voor vliegtuigen wordt bij het gebruik van dit materiaal voor
auto’s vooral ingezet op onderdelen. „Dan kun je denken aan delen van chassis,
wielophanging, velgen, de constructie waar accu’s in zitten, stoelframes. De auto-industrie
zoekt naar allerlei mogelijkheden om het totaalgewicht omlaag te brengen. Elke kilo is
meegenomen. Thermoplastisch composieten maken de auto niet alleen lichter, maar ook
sterker, veiliger, zuiniger en geluidsarmer.”
Doordat composieten zijn doorontwikkeld, is het geschikter voor meer toepassingen. „De
eerste generatie materialen was uitsluitend vervormbaar tijdens het uiteindelijk
verwerkingsproces bij de afnemer. Dat brengt hoge arbeidskosten met zich mee en maakt het
nauwelijks geschikt voor massaproductie. Thermoplastisch composieten komen wel tegemoet
aan de eisen voor industriële verwerking. Bijkomend voordeel is dat dit type composieten ook
kan samensmelten of te combineren met staal of aluminium”, schetst Spaan.
Hij ziet een nieuwe industrie ontstaan rondom dit alternatief voor metaal in auto’s. „Voor
massaproductie moeten nog machines worden ontwikkeld en gebouwd. Die komen straks te
staan bij toeleveranciers van de autofabrikanten. Daar zullen wij in de toekomst aan leveren.
We verwachten dat vanaf 2014 de productie echt op gang komt.”
Voor TenCate is de autosector in potentie de grootste markt voor thermoplastisch
composieten, constateert Spaan. „We maken het materiaal deels in Nijverdal. Het zal hier
zeker tot tientallen extra banen leiden.” Ook VIRO Engineering uit Hengelo rekent er op
eenzelfde aantal nieuwe medewerkers nodig te hebben voor het eTAC-project.
TenCate als multinational wil in de komende vijf jaren de omzet verdubbelen tot twee miljard
euro. Die groei voorziet Spaan voor een deel in de verwachte vraag naar thermoplastisch
composieten. In eerste instantie vooral van Duitse autofabrikanten. „Daar hebben ze op het
gebied van industriële toepassing een voorsprong”, zegt Spaan, die niet uitsluit dan TenCate
op den duur een vestiging voor composietverwerking in Duitsland opent.

Thermoplastisch composieten bestaan uit een samenstelling van koolstof-, glas- of
nylonweefsels, die met toevoeging van kunstharsen onder verhitting (thermoplastisch) tot plaatmateriaal worden geperst. Het materiaal komt voort uit een innovatieproces op basis van textieltechnologie.
TenCate brengt zijn thermoplastisch composieten onder de merknaam TenCate Cetex® op de
markt. Met de Technische Universiteit Delft behoort het Twentse textieltechnologieconcern
tot de pioniers op het gebied van dergelijke materialen voor de luchtvaartsector.
In Nederland is een industriële sector ontstaan rond deze materiaalontwikkeling en de
verwerking daarvan. Dat heeft eerder geresulteerd in de oprichting van TPRC (ThermoPlastic composite Research Center) en TAPAS (Thermoplastisch Affordable Primary Aircraft Structure consortium). Hierin werken onder andere researchcentra en kennisinstellingen samen. Het nu gevormde eTAC cluster, gericht op de ontwikkeling en fabricage van onderdelen voor de auto-industrie, kan daarvan gebruik maken.

Partners in eTAC

VIRO Engineering (Hengelo) ontwerpt, engineert en levert onder meer productiemiddelen
(robots) en werktuigen (las- en controlemallen) voor de auto-industrie.

TenCate (Nijverdal) ontwikkelt en produceert al composietmaterialen voor de ruimtevaart- en luchtvaartindustrie en industriële toepassingen.

DTC Dutch Thermoplastics Components (Almere) is gespecialiseerd in het vervaardigen van
geavanceerde thermoplastische composiet-onderdelen voor structurele luchtvaarttoepassingen.
Engineering, productie en eindinspectie van vliegende onderdelen worden in de eigen
vestiging uitgevoerd.

Kok & Van Engelen (KVE Composites Group, Den Haag) ontwerpt, ontwikkelt, produceert
en repareert composiet-structuren voor verschillende markten.

NLR Nationaal Luchtvaart Laboratorium (Amsterdam) testfaciliteiten spelen een hoofdrol in
de automatisering van composietenfabricage voor de luchtvaart en andere sectoren.