rCF-Vliesstoffe: Transparentes Leistungsspektrum

Möglichkeiten zum hochwertigen Recycling carbonfaserverstärkter Kunststoffe am Ende ihres Lebenszyklus im Bauteil sowie der Produktionsabfälle zu finden, wird aus unterschiedlichen Gründen immer drängender. Themen wir Nachhaltigkeit und der CO2-Footprint eingesetzter Werkstoffe sind dabei wichtige Aspekte.

Die Ziele im Forschungsprojekt MAI Carina am Fraunhofer IGCV waren deshalb,

  1. die Vliesbildung mit Carbonfasern zu untersuchen und zu verbessern.
  2. das Imprägnieren der rCF-Vliesstoffe mit thermoplastischen Matrizes zu entwickeln und zu verbessern.
  3. kommerziell verfügbare Materialkarten für rCFK aus rCF-Vliesstoffen mit unterschiedlichen thermoplastischen und duroplastischen Matrizes zu entwickeln und
  4. rCF-Werkstoffe als gängiges Material in Produktentwicklungs-Software bereitzustellen.

Zu diesem Projekt steht jetzt der Abschlussbericht zum Download (pdf) bereit.

Im Projekt konnten dazu mehr als 100 Vliesstoffe hergestellt und charakterisiert werden. Dabei wurden die Zusammenhänge der Krempel auf die Qualität, Produktivität und Eigenschaften der Vliesprodukte systematisch untersucht. Neben 100% rCF-Vliesstoffen wurden thermoplastische Mischvliese hergestellt und auch alternative Imprägnierverfahren getestet.

Das MAI Projekt Carina lief von März 2017 bis September 2020. Projektpartner waren Airbus Helicopters (assoziiert), Carbon Truck & Trailer (assoziiert), CUeV (assoziiert),  EDAG Engineering, ELG Carbon Fibre (assoziiert), Faurecia Emissions Control Technologies, Fraunhofer IGCV, Huntsman International (assoziiert), ITA Augsburg, Lamilux (assoziiert), Röchling Automotive (assoziiert), SGL Carbon, Tenowo.
Ashby-Plot unterschiedlicher Materialien für biegedominierte Anwendungen (in grün die rCF-Materialien) (Quelle: Fraunhofer IGCV)

Alle mechanischen Tests wurden zur Validierung von Materialienkarten genutzt, um das Material für typische CAx-Tools nutzbar zu machen. So konnten die hergestellten Bauteile simuliert und die Simulation validiert werden. Auch die Potentiale hinsichtlich akustischer Abschirmung von rCF-Vliesstoffen und lokaler Verstärkung durch Neufasertapes wurden aufgegriffen und erste positive Erkenntnisse gewonnen.

Am Ende des Projekts wurde die Anwendbarkeit an drei unterschiedlichen Demonstratoren – Türverkleidung, Unterbodenschutz (Automobil), Hitzeschild (Helikopter-Heckausleger) – nachgewiesen.

Bild oben: Beispielhafter Demonstrator aus rezyklierten Carbonfasern (Quelle: Fraunhofer IGCV)


Quelle und weitere Infos: Pressemitteilung, Blogbeitrag

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