FVK auf Basis nachwachsender Rohstoffe

FVK auf Basis nachwachsender Rohstoffe

Ein Team des Fraunhofer-Instituts für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS in Halle (Saale) hat gemeinsam mit Partnern – BYK Chemie GmbH aus Wesel und GK Concept GmbH aus Dresden – endlosfaserverstärkte Kunststoff-Verbunde entwickelt und daraus Halbzeuge gefertigt. Der Clou: Neben den Leichtbau-Eigenschaften sind die Bauteile aus FVK gefertigt, die als Basis nachwachsende Rohstoffe haben.

Ergebnis des Forschungsprojekts ist unter anderem ein biobasierter Armlehnen-Demonstrator für das Automobilinterieur bestehend aus biogenem UD-Tape zur gezielten Verstärkung an Lastspitzen, einem Holzfaservlies und einem Dekorstoff. Das Gewichtseinsparpotential beträgt hier fast 20 Prozent. (Quelle: GK Concept)

Das eingesetzte Polymerblend für die UD-Tapes ist zu 70 Prozent biobasiert. Es besteht aus PP und PLA, die aus Zuckerrohr und Mais synthetisiert werden kann.

In einer zweiten Entwicklungsstufe hat das Forschungsteam aus diesen Blends biobasierte UD-Tapes erzeugt. In einem Folien-Imprägnierverfahren wurden unidirektional ausgerichtete Celluloseregeneratfasern mit der entwickelten Kunststoff-Folie zu UD-Tapes zusammengeführt, um schließlich sehr stabile Laminate pressen zu können.

Ergebnis: Mit Gewichtsersparnissen im Automobil-Interieur bis 20 Prozent und einer gleichzeitigen Performance-Steigerung, beispielsweise der Biegefestigkeit um mehr als 90 Prozent im Vergleich zu herkömmlich verwendeten biobasierten Materialsystemen, können diese sehr gut als Basis für den gezielten Strukturleichtbau genutzt werden.

Yvonne Jahn (Quelle: Fraunhofer IMWS)

»Wir haben die hochwertige, biobasierte Faser an eine größtenteils biogene Thermoplastmatrix angebunden und so einen Werkstoff mit sehr guter mechanischer Performance, etwa bei den Biege- und Zugeigenschaften, erhalten.“
(Ivonne Jahn, Leiterin der Gruppe »Thermoplastbasierte Faserverbund-Halbzeuge« am Fraunhofer IMWS)

Sie sieht darin vielversprechende Tendenzen für den nachhaltigen Leichtbau. Im Pilotanlagenzentrum für Polymersynthese und -verarbeitung PAZ in Schkopau wurden im Hybridspritzguss und Pressverfahren verschiedene Musterbauteile im Pilotmaßstab hergestellt, etwa einen Armlehnendemonstrator.


Quelle und weitere Infos: Fraunhofer IMWS, plasticker, Kunststoffe und Kunststoff Magazin

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