Recycelte Kohlenstofffasern (rCF) sind für den Leichtbau bislang nur eingeschränkt nutzbar. Ihre mechanischen Eigenschaften sind denjenigen von Neumaterial unterlegen, bedingt durch den schwächenden Einfluss von Faserschädigungen, Verunreinigungen und inhomogenen Längenverteilungen. Forschende des DLR-Instituts für Faserverbundleichtbau und Adaptronik haben nun ein Verfahren entwickelt, das genau an diesem Punkt ansetzt.
Kern des Ansatzes ist ein modifizierter Pultrusionsprozess, bei dem rCF – auch mit inhomogenen Eigenschaften – kontinuierlich in eine Thermoplastmatrix eingebettet werden. Die Besonderheit: Trotz der Schwächen der recycelten Fasern lässt sich ein Filament mit definierten Verstärkungseigenschaften herstellen, das sich für den 3D-Druck per FFF (Fused Filament Fabrication) eignet.
Damit wird ein bislang ungenutztes Potenzial erschlossen: rCF, die bisher als unbrauchbar galten, können nun in technische Produkte überführt werden. Das Filament kombiniert den Vorteil der Endlosfaserverstärkung mit einem ressourcenschonenden Materialeinsatz – und erweitert die Möglichkeiten für nachhaltigen Leichtbau im additiven Umfeld.
Die Forschenden sehen das Verfahren als wichtigen Schritt, um die Anwendbarkeit von rCF systematisch zu steigern und perspektivisch auch auf andere Matrixsysteme zu übertragen.
Bild oben: Herstellung von rCF- basierten Filamenten (Quelle: DLR)
Leichtbaubezug: Nutzung bislang unbrauchbarer rCF für strukturtragende Filamente im Leichtbau – mit klarer Ausrichtung auf additive Fertigung.
Nutzwert / Learning: Das Verfahren eröffnet neue Einsatzmöglichkeiten für rCF im technischen 3D-Druck – ökologisch und wirtschaftlich relevant.
Interessant für: Produktentwickler und -innen, Materialexperten und -innen, Verfahrensingenieure und -innen im Bereich Additive Fertigung und Faserverbundtechnik.
Quelle und weitere Infos: Blogbeitrag DLR