Faser-Metall-Laminate haben vor einiger Zeit in der Luftfahrt Furore gemacht. Im Forschungsprojekt Bio-FML der Projektpartner Fraunhofer IPT (Ansprechpartner Jonathan von Helden) sowie Delcotex Delius Techtex, dem Aachener Zentrum für integrativen Leichtbau (AZL) und der Dirkra Sondermaschinenbau geht es allerdings um eine ökologische Entwicklung für das Bauwesen und die Transport- und Logistikbranche.

Enstanden ist ein Produktionssystem für vollständig recycelbare Faser-Metall-Laminate mit kompostierbaren Biomaterialien. Die Faser-Metall-Laminate mit einem Kern aus Naturfaser-Verbundkunststoffen sind nicht nur aufgrund ihrer mechanischen Belastbarkeit, sondern auch aufgrund ihrer isolierenden Eigenschaften und ihrer Recyclingfähigkeit prädestiniert für Anwendungen im Bau- und Transportsektor, ihre Herstellung allerdings war bis her noch nicht wirtschaftlich.

Das nun entwickelte effiziente Fertigungssystem für die Serienherstellung ummantelt einen Kern aus thermoplastischem Biokunststoff mit Naturfaser-Verstärkung beidseitig mit metallischen Decklagen.

Während des Imprägnier- und Fügeprozesses dient die beidseitige Metallummantelung als Werkzeug zur Wärme- und Druckübertragung auf den Faserverbundkern. So werden Imprägnierpressen überflüssig. Um das Produkt am Ende des Lebenszyklus wieder recyceln zu können, wird der Haftvermittler durch einen laserbasiserten Strukturierprozess zur Oberflächenbehandlung des Metalls ersetzt. So wird sichergestellt, dass sich das Verbundmaterial am Ende des Produktzyklus allein durch Wärmezufuhr trennen und recyceln lässt.

Der Metallmantel des Faserverbundkerns dient vor allem dazu, die biologisch bedingte Varianz der Naturfasern auszugleichen und die mechanischen Eigenschaften des Bauteils zu verbessern. Faser-Metall-Laminate können im weiteren Verlauf der Produktionskette mit klassischen metallverarbeitende Prozesse weiterverarbeitet werden. Die Produkte können beispielsweise für moderne Fassadengestaltungen sowie Wohn- und Frachtcontainer eingesetzt werden.

Bild oben: Mit einem neu entwickelten temperierbaren Tauchkantenwerkzeug hat das Fraunhofer IPT im Projekt bereits erste Bauteile im stationären Heißpressversuch hergestellt und durch Thermoforming beispielhaft zu einem S-Profil umgeformt. Als Decklage diente Aluminium, als Kern wurde ein kompostierbares Flachs-Polylactid-Verbundmaterial (FPL) eingesetzt. (Quelle: Fraunhofer IPT)


Quelle und weitere Infos: Fraunhofer IPT

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