Startschuss für eine ressourcenschonende Fertigung von PEEK basierten Faserverbund-Hohlprofilen mit Hilfe der für Hohlprofile adaptierten Intervallheißpresstechnologie – dem Continuous Blow Molding Verfahren (CBM)
Im Rahmen des Forschungsvorhabens „InPro“ werden erstmalig komplexe Faserkunststoffverbund (FKV) Hohlprofile auf Basis von Hochleistungs-Thermoplasten, wie z.B. PEEK, PPS, oder PPA, kontinuierlich hergestellt. Die CU-Mitglieder herone GmbH und Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) der TU Dresden knüpfen damit zusammen mit ihrem Partnern, der HPF GmbH & Co. KG, an die bereits durch das Start-up herone GmbH industrialisierte diskontinuierliche Fertigung an.
Basis bildet das Intervallheißpressen für Hohlprofile (CBM), ein neuartiger semi-kontinuierlicher Verfahrensansatz, der von den Gründern der herone GmbH in ihrer Zeit als wissenschaftliche Mitarbeiter am ILK der TU Dresden erfunden, erprobt und zum Patent angemeldet wurde. Das Verfahren ist eine Kombination aus dem Blasform-Verfahren und dem Continuous Compression Molding (CCM). Es ermöglicht die kontinuierliche, ressourcenschonende und effiziente Fertigung von FTV-Hohlprofilen. Es zeichnet sich dadurch aus, dass trotz des semi-kontinuierlichen Fertigungsprinzips, FKV-Hohlprofile mit veränderlichen Lagenaufbauten oder Querschnitten gefertigt werden können. Dies ermöglicht die kontinuierliche Fertigung von Hohlprofilen mit lokal verstärkten Laminaten, die besonders in hochbelasteten Bereichen, z.B. der Krafteinleitung, erforderlich sind.
Im Rahmen des Forschungsvorhabens wird die CBM-Technologie zur Verarbeitung des Hochleistungs-Polymers PEEK weiterentwickelt und mit dem Spritzform-Prozess zur Funktionalisierung der Hohlprofile kombiniert. In dem nachfolgenden Verfahrensschritt des Spritzformens können so lokal formschlüssige bzw. kombiniert stoff-formschlüssige Verbindungen zwischen Funktionselementen (z.B. Zahnräder, Hebelsysteme, Dichtflächen, integrale Faserverbund-Gewinde, etc.) und dem Grundprofil hergestellt werden. Adressierte Bauteile sind z.B. Zug-Druck-Streben, Wellen oder auch medienführende sowie speichernde Systeme.
Darstellung des CBM-Prozesses und CBM-Versuchsanlage (Bild: herone GmbH)
Das Vorhaben InPro – „Integrale Leichtbau-Profilstrukturen aus Faser-Thermoplast-Verbund (FTV) funktionalisiert im Spritzform-Verfahren“ wird im Rahmen des zivilen Luftfahrtforschungsprogramms des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BmWi) für drei Jahre bis Ende 2023 gefördert und zur Netzwerkbildung von den internationalen Partnern Victrex und Boeing unterstützt.
