Das automatisierte Legen von faserverstärkten Thermoplasten bietet noch Optimierungspotential in Bezug auf die Wirtschaftlichkeit. Nun haben Forscher des Fraunhofer-Instituts für Chemische Technologie (ICT) haben ein neues Verfahren zur Konsolidierung kohlenstofffaserverstärkter Kunststoffe (CFK) entwickelt.
Bei dieser „strahlungsinduzierten Vakuumkonsolidierung“ werden CFK unter Vakuum und direkt per Infrarotstrahlung aufgeheizt und verpresst. Auf diese Weise können die meisten Thermoplaste trennmittelfrei konsolidiert werden.
Denn in der konventionellen CFK-Fertigung kommen häufig große, kostenintensive Anlagen zum Einsatz, in denen der Kunststoff indirekt über die Presswerkzeuge erhitzt und zwischen die Verstärkungsfasern gepresst wird. Dieser Prozess erfordert viel Energie und Zeit. Die strahlungsinduzierte Vakuumkonsolidieurng ist dagegen schnell und energieeffizient und für kleinere Stückzahlen sowie Hochtemperaturkunststoffe geeignet.
Die am Fraunhofer ICT entwickelte Testanlage Fibercon eignet sich sowohl für Groß- als auch für Kleinserien. Sie ist relativ kompakt, weil sie im Gegensatz zu konventionellen CFK-Pressen keinen Ober- und Unterbau und kein spezielles Fundament benötigt. Das macht sie geeignet für kleinere Unternehmen, die sich eine kostenintensive Anlage nicht leisten können.
Mit der neuen Anlage ist laut dem Fraunhofer ICT die Prozesskette vom Tape bis zum finalen thermoplastischen Faserverbundbauteil am Institut geschlossen und steht für die gemeinsame Nutzung in Forschungs- und Entwicklungsprojekten zur Verfügung.
Bild oben: Die Industrieanlage Fibercon ist eine Gemeinschaftsentwicklung des Fraunhofer ICT mit der Firma Dieffenbacher: Prozesstechnik zur Konsolidierung thermoplastischer Hochleistungsfaserverbunde (UD-Tapes) auf Basis der strahlungsinduzierten Vakuumkonsolidierung. (Quelle: Fraunhofer ICT)
Quellen und weitere Informationen: Fraunhofer ICT, Kunststoffe, Pressebox, Plastverarbeiter
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