LFTs können auf vielfältigen Prozessrouten verarbeitet werden. Seit seiner Entwicklung Anfang der 2000er bietet der LFT-Direkt (LFT-D) Prozess eine effiziente Möglichkeit ein Bauteil in einem Verarbeitungsschritt ausgehend vom Rohmaterial zu fertigen.

Der LFT-D Prozess bestehend aus zwei Zweischnecken Extrudern (ZSE) zur Compoundierung der Matrix (ZSE 1) und der schonenden Einarbeitung der Endlosfaser (ZSE 2). Das Produkt des LFT-D Prozess, das Plastifikat, wird unmittelbar nach seiner Herstellung in einer Presse verarbeitet. Durch die Platzierung des Halbzeuges in der Presse und anschließenden Fluss bilden sich die mikrostrukturell distinkten Einlege- und Fliessbereiche in Bauteilen aus.

Dieser Beitrag präsentiert Erkenntnisse aus der Material- und Prozessentwicklung von PC GF LFT-D. Variationen der wichtigen LFT-D Prozessparameter Extruder Drehzahl, Durchsatz und Anzahl Faserrovings wurden gefahren, verarbeitet und charakterisiert. Diskutiert werden nicht nur mechanische Eigenschaften, sondern auch Fasereigenschaften wie Länge, Gehalt und Orientierung.

Faserlängenanalysen ergeben eine durchschnittliche, anzahlgemittelte Länge von etwa 0,5 mm, sehr kurz für ein LFT-D Material. Nichtsdestotrotz kann durch Bruchbildanalysen gezeigt werden, dass eine Verstärkungswirkung vorhanden ist und die kritische Faserlänge überschritten wird. Im Gegensatz zu PP und PA LFT Erzeugnissen, in denen sich Faser und Matrix über den Fließweg mitunter substanziell entmischen sind die hergestellten Platten in dieser Hinsicht homogen. 

Analog zu den homogenen Fasereigenschaften verhalten sich die mechanischen Eigenschaften auch über gezielte Variation der Extruderdrehzahl, Materialviskosität sowie Schneckenkonfiguration. Der durchschnittliche Zugmodul von PC GF40 liegt hier bei 11 GPa die Zugfestigkeit bei 130 MPa. Der Biegemodul liegt bei 11 GPa die Biegefestigkeit erreicht 216 MPa. Weiterhin werden Versuchsergebnisse aus Kerbschlagbiegeversuch und instrumentiertem Durchstoß diskutiert. In allen Charakterisierungen wird auf die Unterschiede zwischen Einlege- und Fliessbereich eingegangen und Ursachen mit Mikroskopaufnahmen erläutert.