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AufgeHorcht sogenannten Prepegs, pressfertige mit Polyester durchsetzte Glasfasermatten. Die Kosten überstiegen aber die vergleichbarer Blechteile. Von Interesse waren auch glasschuppengefüllte Polyurethane, die sich bei relativ geringen Drücken verarbeiten ließen. Die Füllung erhöhte den Elastizitätsmodul. Glasfaserverstärkung brachte dagegen Probleme infolge der Richtungsorientierung beim Ausgießen des Werkzeugs. In der Folge ergaben sich bei großen Teilen Verzugserscheinungen durch unterschiedliche Schwindung. Für einen Jeep in kleinerer Stückzahl kam auch der thermoplastische Kunststoff ABS zur serienmäßigen Anwendung; infolge des geringen E-Moduls konnte das Material jedoch nicht tragend im Karosserieverbund wirken. Grundsätzlich brauchen alle in größerer Serie hergestellten Karosserien ein tragendes Metallgerippe, das in der Regel ohne die Verkleidungsteile keine ausreichende Steifigkeit gegen Verwindung hat. Gefordert waren daher Kunststoffe mit hoher Festigkeit bei gleichzeitig hohem E-Modul. 20 Herangehensweisen im DDR-Fahrzeugbau Die chemische Industrie der DDR lehnte die vorgezeichnete Kunststoffentwicklung mangels Aussicht auf Erfolg ab. Der Fahrzeugbau versuchte daraufhin, die Aufgabe mit eigenen Kräften zu lösen und etablierte innerhalb des damaligen FEW Forschungs- und Entwicklungswerkes Chemnitz eine eigene Entwicklungsstelle. Die Ausgangsbasis hinsichtlich der verwendbaren Materialien und Maschinen war aufgrund von Demontagen nach dem Krieg äußerst schmal. Erste Versuche wurden mit Thermoplastfolien auf PVC-Basis durchgeführt. Gewebeartige Versteifungseinlagen verbesserten die Wärmeformbeständigkeit, Biege- und Schlagbiegefestigkeit. Ebenfalls ließ sich hierbei der E-Modul erhöhen. Das geschichtete Material wurde bei Einwirkung von Wärme zu Formteilen gepresst. Die erste hiermit verkleidete Karosserie war die eines F8 mit Trägergerippe aus Holz. Auch Motorhaube, Kotflügel und Kühlerrahmen waren aus diesem Material hergestellt. Das 1951 gefertigte Fahrzeug bewährte sich zwar im Betrieb, die Technologie war aber recht aufwändig. Es wurden neue Wege beschritten und in einem Verfahren gefunden, bei dem man Polyvinylchlorid in Dispersionsform sowie eine besondere Sorte Holzschliff der Stoffklasse 10 und Baumwollfasern als Verstärkungsmaterial verwendete. Die Aufbereitung erfolgte nass in einem sogenannten Holländer (Anmerkung: eine Einrichtung, die in der Papierindustrie eingesetzt wird). Zur Pressstofffertigung war die Bildung und Trocknung eines geformten Körpers aus dem gebildeten Faserbrei mittels eines Absaugwerkzeugs notwendig. Die Restfeuchtigkeit des geformten Körpers betrug ca. 50 Prozent. Vor der Verpressung zu einem Fertigteil musste er getrocknet werden. Der Bindemittelanteil lag bei 50 Prozent. 1952 erfolgte mit diesem Werkstoff u. a. die Verkleidung einer F9-Karosserie. Das Verfahren wurde zunächst serienmäßig für F9-Motorhauben und Lkw-Kabinenrückwände sowie Türverkleidungen eingesetzt. Es war jedoch recht aufwändig und schied für eine größere Serienfertigung aus. Die primitiven Anfänge hingen mit den wenigen verfügbaren Materialien in der DDR zusammen. Der Wunsch nach einem gegen Wärme- und Kälteeinwirkung weitgehend unempfindlichen Material mit höheren mechanischen Eigenschaften und zur Vereinfachung des Verfahrensablaufs führte schließlich über weitere Umwege zu einem härtbaren (duroplastischen) Werkstoff, dessen Qualität im Laufe 02/2008 der Jahre verbessert werden konnte bei Vervollkommnung des Herstellungsverfahrens. Mitte der 1950er Jahre wurden in Versuchen zunächst Baumwollfasern auf einer Krempelmaschine zu einem Flor gebildet und einer sogenannten Pelztrommel aufgewickelt. Darüber war eine Kunstharzstreu- und -dosiereinrichtung angeordnet, die eine bestimmte Menge Kunstharzpulver zwischen die sich aufwickelnden Florlagen rieselte, so dass der Harzanteil bei 52 Prozent lag. Nach dem Erreichen der gewünschten Dicke wurde der harzdurchsetzte Pelz abgenommen, durch Kalanderwalzen zur besseren Handlichkeit verdichtet, mit zwei weiteren Pelzen anderer Zusammensetzung verstärkt und zu Formteilen verpresst. Diese Zusammensetzung aus drei Schichten hing mit dem Erreichen einer besonders witterungsbeständigen Oberfläche, hoher Festigkeit und Vermeidung von Verzug zusammen, der anderenfalls infolge der Nachwindung der Pressteile eingetreten wäre. Das watteförmige und nun mit Bindemittel durchsetzte Vormaterial ließ sich nach dem Zuschneiden zu gewünschten Formaten gut in die beheizten Pressformen einlegen und zu stabilen Formteilen verdichten. Anfangs gab es noch Probleme, weil Kunstharze auf Novolakbasis verwendet wurden, dem zwecks Aushärtung Hexamethylentetramin zugesetzt war. Von Nachteil war bei diesem puderförmigen Harz, das auch als Schleifscheibenbindemittel Verwendung fand, die starke Staubentwicklung bei der Verarbeitung. Es verursachte Hautausschläge bei hell- und rothaarigen Arbeitskräften. Verfahren für die Serie Für die Serienfertigung wurde nun ein Verfahren entwickelt, bei dem der Vorgang zur Bildung unterschiedlicher Schichten mit verschiedenen Faserarten, Harzarten und Harzgehalten mechanisch ablief einschließlich der Materialzuführung zu den einzelnen Maschinen: Fünf Wattekrempelmaschinen arbeiteten auf ein Transportband zu. Sie hatten die Aufgabe, die losen Faserflocken zu einem zusammenhängenden Flor umzuwandeln. Vor dem Ablegen der sich kontinuierlich bildenden Faserflore wurden sie mit speziell aufbereitetem Kunstharz berieselt und über ein Legerknie auf einem sich ständig fortbewegenden Sammeltransportband abgelegt. Da jede Maschine diesem Band ein etwas anders zusammengesetztes Material hinsichtlich Art und Menge zuführte, ergab sich die gewünschte Schichtung im Vormaterialpelz. Er wurde am Ende dieser Strecke noch durch ein Walzenpaar kontinuierlich auf handliche Dicke verdichtet. Das pressfertige, watteartige, mit Kunstharz durchsetzte Material hatte folgenden Aufbau: Die Oberund Unterschicht enthielt kein Kunstharz, damit keine Harzkörnchen ausfallen konnten. Die der Witterung ausgesetzte Deckschicht enthielt chemisch behandelte, von quellfähigen Bestandteilen völlig freie Baumwollfasern. Sie hatte gegenüber den unteren Schichten einen etwas höheren Harzanteil. In den Mittelschichten wurden die zurückgewonnenen Füllstoffe und Harze aus den Zuschnitten wieder mit eingesetzt. Die Fasern unter der Deckschicht waren nicht chemisch behandelt, sondern wurden nur mechanisch gereinigt, und die untere Schicht hatte die Aufgabe, den Stoff „auszubalancieren“ bzw. Verzugserscheinungen infolge der bei 0,15 Prozent liegenden Schwindung zu verhindern. Wichtig war die durch die Herstellungstechnik erreichte annähernd kreuzweise Lage der ausgerichteten Fasern, da sich anderenfalls in Längs- und Querrichtung zur Faserlage unterschiedliche Eigenschaften hin-
sichtlich Festigkeit und Schwindung ergeben hätten. Quer zur Faserrichtung ist die Schwindung höher und die erreichbare Festigkeit geringer. Eine ausgerichtete Faser trägt übrigens erheblich zur Festigkeitserhöhung bei; mit regellos zusammengekrümmten Fasern hätte man nur etwa die Eigenschaften von typisierten Pressmassen erreichen können. Der Zuschnitt zu rechteckigen Formaten erfolgte durch Einrichtungen am Ende der sogenannten Vliesstraße, wobei Zuschnittlänge und Breite nach Wunsch einstellbar waren. Ebenfalls ließ sich durch eine weitere Entwicklung die Vormaterialbreite nach Bedarf während des laufenden Vliesbildungsprozesses verstellen. Das erforderliche Flächengewicht wurde kontinuierlich durch eine mit Radioisotopen arbeitende Einrichtung kontrolliert. Kurvenschnitte, wie sie für die Herstellung der Kotflügel notwendig waren, wurden bei der gefertigten Stückzahl mit handgeführten elektrischen Rundmessern ausgeführt. Bei einer weiteren Stückzahlerhöhung hätte sich auch dieser Vorgang mechanisieren lassen. Vergleiche für die Aufwendungen hierzu zeigten aber, dass bei den zu zahlenden Löhnen diese Zuschnittart bis zu einer Produktion von etwa 200.000 Fahrzeugen jährlich preisgünstiger war. Die Zuschnittabfälle wurden pneumatisch einem sogenannten Klopfwolf zugeführt, der Verstärkungsfaser und Kunstharz trennte. Die Baumwolle wurden bei der automatischen Vormaterialbildung den Mittelschichten wieder zugesetzt, ebenfalls das ausgetrennte Kunstharz, das man durch einen Siebvorgang kontinuierlich vor dem Wiedereinsatz reinigte. Die Rückführung dieser Materialien zu den Verarbeitungsstellen erfolgte pneumatisch über Rohrsysteme. Harz-Schwierigkeiten Schwierigkeiten brachte der Transport des bei höheren Temperaturen zum Sintern neigenden Kunstharzes. Es kam in Säcken vom Plastawerk Erkner mit der Eisenbahn nach Zwickau. Im Sommer traten in den Waggons Temperaturen bis zu etwa 50 Grad Celsius auf, so dass die Entleerung der Säcke durch das zusammengesinterte Material große körperliche Anstrengungen verlangte. Die Bereitstellung von Kühlwaggons war nicht AufgeHorcht Die Vliesstraße zur Herstellung von Pressteilen auf Phenolharzbasis, der Technologie, die schließlich viele Jahre für die Trabant-Karosserie angewendet wurde. Kurvenschnitte mit Rundmesser. Die Beschneidung des Materials in Längs- und Querrichtung erfolgte mechanisch zu den gewünschten Formaten. 02/2008 21
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