Harzinjektionsverfahren wie das Resin Transfer Molding (RTM) sind vielversprechende Prozesse zur Herstellung von Faser-Kunststoff-Verbunden aus trockenen Vorformlingen, sogenannten Preforms. Beim Zuschnitt der textilen Halbzeuge (Gelege oder Gewebe) entstehen große Abfallmengen, die den Produktionsprozess unnötig verteuern.
Materialeffizienter sind Prozesse wie das Dry Fiber Placement (DFP). Im DFP werden in einem robotergestützten Legeverfahren mit einem Pulverbinder versehene Endlosfaserrovings direkt auf einem Werkzeug abgelegt, um eine endkonturnahe Preform mit lastgerechter Faserposition und -orientierung zu erstellen.
Die so hergestellten Preforms sind jedoch weniger durchlässig gegenüber dem für die Bauteilherstellung benötigten Harz. Daher werden sowohl die erreichbare Prozessgeschwindigkeit bei der Harzimprägnierung als auch die Bauteilqualität zu einer Herausforderung.
In einem DFG-geförderten Forschungsprojektes werden daher Ansätze erforscht, das Imprägnierverhalten dieser DFP-Preforms im Detail (also bis herunter auf die Ebene der einzelnen Fasern) zu verstehen.r
Gesamtziel ist neben dem grundlegenden Verständnis des Imprägnierverhaltens und dessen Manipulierbarkeit Ansätze aufzuzeigen, die die Imprägnierbarkeit der Preforms soweit zu verbessern, dass sie mit den klassischen textilen Halbzeugen vergleichbar ist. Denn erst dann kann der Vorteil aus dem materialeffizienteren Preform-Prozess wirtschaftlich genutzt werden.
Insgesamt leistet das Projekt damit einen Beitrag das Dry Fiber Placement, welches sowohl aus der mechanischen Perspektive als auch hinsichtlich der Ressourceneffizienz große Vorteile bietet, auch prozesstechnisch konkurrenzfähig zu machen.
Das Projekt „Grundlagen zur Imprägnierung von Dry Fiber Placement – Preforms“ wird durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert.
Quelle und weitere Infos: Carbon Composites, Institut für Verbundwerkstoffe Uni Kaiserslautern
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