Koordinator
Frederik Wilhelm (Fraunhofer IGCV)
Laufzeit
01.07.2022 - 30.06.2024
Projektvolumen
0,56 Mio. €
Projektpartner
Fraunhofer-Institut für Gießerei-, Composite- und Verarbeitungstechnik (IGCV)
Fraunhofer IST - Einrichtung für Schicht- und Oberflächentechnik
Projektbeirat
Alpex Technologies GmbH
CG TEC Carbon und Glasfasertechnik GmbH
Covestro Deutschland AG
European Pultrusion Technology Association
Fisco GmbH
Gustav Gerster GmbH & Co.KG
Keller GmbH & Co. KG Modell- und Formenbau
Lange+Ritter GmbH
NOVA Coating Süd GmbH
NovoPlan GmbH
profine GmbH
Röchling Engineering Plastics SE & Co. KG
Schotten Oberflächenservice
Teqnico Banas
Topocrom GmbH
Langlebige Pultrusions-Werkzeuge für die hocheffiziente Fertigung von Leichtbauprofilen durch den Einsatz von standardisierten Prüfmethoden für die Beschichtungsevaluation
Faserverstärkte Kunststoffprofile sind für den Leichtbau unverzichtbar. Hierbei ist die Pultrusion eines der wirtschaftlichsten Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung: Es werden Verstärkungsfasern mit Harzsystem getränkt und kontinuierlich durch ein temperiertes Formgebungswerkzeug mit der Kontur des späteren Profils gezogen und ausgehärtet. Für die Pultrusion wird ein breites Spektrum an Verstärkungsmaterialen eingesetzt: u. a. Glas-, Kohlenstoff- sowie Naturfasern. Allen Fasern gemein ist, dass sie hoch abrasiv sind und die Werkzeugoberfläche stark beanspruchen. Ebenso breit ist das Spektrum der Harzsysteme. Ungesättigte Polyesterharze (UP) werden vorrangig für kostengünstige Anwendung eingesetzt, Epoxidharze (EP) und Polyurethane (PU) bei erhöhten mechanischen Anforderungen.
Die Wirtschaftlichkeit des Pultrusionsverfahrens wird maßgeblich von der Werkzeugstandzeit bestimmt. Hoher Verschleiß durch die Fasern und Anhaftungen des reagierenden Harzsystems, trotz interner Trennmittel, stören den Produktionsprozess und führen zum Stillstand. Zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit sind leistungsfähige Werkzeugbeschichtungen unabdingbar. Als Stand der Technik werden vorwiegend einfache Hartchromschichten aus Chrom-VI Verbindungen verwendet. Nachteilig sind die relativ geringe Härte und die geringe Schichtdickenhomogenität. Ebenso bringt die Verwendung hochreaktiver Harzsysteme mit hoher Klebeneigung, die etablierten Schichtsysteme an ihre Anwendungsgrenze.
Im Rahmen des Projektes werden Schichten mit antiadhäsivem Verhalten gegenüber den verwendeten Harzsystemen und gleichzeitig hoher Verschleißbeständigkeit evaluiert. Prinzipiell sind geeignete Beschichtungen verfügbar, wie Vorarbeiten der Fraunhofer Institute gezeigt haben; werden auf Grund des geringen Kenntnisstands bisher aber selten eingesetzt. Durch die große Anzahl an Faser- und Harzsystemen muss die Beschichtung individuell ausgewählt und qualifiziert werden. Umfangreichere Anwendungsversuche im Pultrusionsprozess sind aber sehr risikobehaftet und scheiden aus Kostengründen aus.
Entwickelt werden soll eine standardisierte Prüfmethode, die es ermöglicht, rasch und kosteneffizient eine passende Werkzeugbeschichtung für die jeweilige Faser-Harz-Kombination zu ermitteln. Die gewonnenen Erkenntnisse fließen in den Aufbau eines Beschichtungsleitfadens ein. Ziele sind eine deutlich erhöhte Produktionssicherheit und Wirtschaftlichkeit des Verfahrens sowie eine signifikante Zeitersparnis bei der Beschichtungsauswahl. Daraus ergibt sich ein erhebliches Einsparpotenzial für KMU.
Von folgenden Arbeitshypothesen wird bei dem Vorhaben ausgegangen:
Die Ergebnisse aus der zu qualifizierenden Prüfmethoden fließen direkt in den Aufbau eines Beschichtungsleitfadens ein. Dieser soll dem Nutzer, nach Eingabe seiner spezifischen Kombination aus Harzsystem, Verstärkungsfaser, Trennmittel und ggf. weiteren Randbedingungen (Werkzeugwerkstoff, Oberflächenqualität, Maßtoleranzen), geeignete Beschichtungssysteme vorschlagen und Hinweise auf deren Einsatzgrenzen geben.
12.06.2023
CU
IHK Webinar: Die Anforderungen der neuen EU-Maschinenverordnung
12.06.2023
CU
Preview zur AIRTEC 2023: Webinar zum Thema Advanced Air Mobility
13.06.2023
CU
LightCon 2023
14.06.2023
-
15.06.2023
CU
ENGEL Mobility Days
19.06.2023
CU
MAI Carbon
Webseminar: Feelgood Manager – Mitarbeiter:innen glücklicher machen
19.06.2023
CU
MAI Carbon
Eröffnung des KI-Erlebnisraums "Halle 43" der Universität Augsburg
20.06.2023
-
22.06.2023
CU
CU Bau
67. BetonTage in Ulm
22.06.2023
CU
Weiterbildung
Weiterbildung: Basiswissen der Faserverbundfertigung - qualitätsgerechte Fertigung, Schadensvermeidung, Arbeitsschutz
22.06.2023
-
23.06.2023
CU
CU Ost
26. Internationales Dresdner Leichtbausymposium
28.06.2023
CU
CU Nord
CU Ost
Kick-Off der AG "Sustainability"
28.06.2023
CU
CU Switzerland
Studienpreise
Swiss SAMPE Conference 2023
29.06.2023
CU
MAI Carbon
MAI Carbon Mitgliederversammlung & Tech-Workshop
29.06.2023
CU
CU Bau
CU Innovation Day "Von der Natur inspiriert - Nachhaltiges Bauen mit Faserverbundwerkstoffen"
05.07.2023
CU
Weiterbildung
Webseminar Wednesday: Entwicklung von keramischen Faserverbundwerkstoffen am Fraunhofer HTL - von der Faser bis zur Bauteilprüfung
07.07.2023
CU
MAI Carbon
SIAT Symposium
11.07.2023
CU
CU BW
MAI Carbon
CU Innovation Day "Composites im Bergsport – warum Leichtigkeit und Nachhaltigkeit kein Widerspruch ist"
12.07.2023
Ceramic Composites
CU
Sitzung der AG "Virtuelle CMC-Produktentwicklung"
18.07.2023
CU
MAI Carbon
26. Augsburger Seminar für Additive Fertigung: Mit Digitalisierung und KI in die Zukunft der AM-Branche?
23.08.2023
CU
CU Bau
CU Ost
Sommergrillen von CU Ost und CU Bau
12.09.2023
CU
Weiterbildung
Weiterbildung: Grundlagen des Leichtbaus
18.09.2023
CU
CU Bau
CU West
19. Jour Fixe: "Welche Perspektiven haben Verbundwerkstoffe in der Bauwirtschaft?"
22.09.2023
CU
MAI Carbon
Talente finden & binden: Fachkräftegewinnung und gezielte Weiterbildung im Bildungs- und Personalnetzwerk SIAT
04.10.2023
-
05.10.2023
CU
Messe KOMPOZYT EXPO in Krakau / Polen
10.10.2023
CU
Weiterbildung
Weiterbildung: Grundlagen Thermoplastische Faser-Kunststoff-Verbunde
10.10.2023
CU
CU Nord
MAI Carbon
CU Innovation Day "Unmanned Aerial Vehicle and Unmanned Aerial System"
11.10.2023
CU
Weiterbildung
Weiterbildung: Thermoanalyse
11.10.2023
CU
Weiterbildung
Webseminar Wednesday: How a technology driven plastics manufacturing solution provider tackles production uncertainties
12.10.2023
CU
Weiterbildung
Weiterbildung: Mechanische Prüfung
12.10.2023
Ceramic Composites
CU
Sitzung des „Doktoranden-AK des Ceramic Composites“
12.10.2023
Ceramic Composites
CU
Sitzung der AG "OxiCer"
12.10.2023
Ceramic Composites
CU
Mitgliederversammlung Ceramic Composites
13.10.2023
Ceramic Composites
CU
Sitzung des AK "Verstärkung keramischer Werkstoffe"
16.10.2023
CU
CU Bau
CU West
20. Jour Fixe: „Nachhaltigkeit und Recycling in der Composites- und der Baubranche“
19.10.2023
CU
Weiterbildung
Weiterbildung: Basiswissen der Faserverbundfertigung - qualitätsgerechte Fertigung, Schadensvermeidung, Arbeitsschutz
25.10.2023
-
27.10.2023
CU
AIRTEC 2023
08.11.2023
-
09.11.2023
Bremer Faserverbundtage
10.11.2023
Ceramic Composites
CU
WG-Meeting "Machining & Surface Technology of CMC
14.11.2023
CU
Weiterbildung
Weiterbildung: Prüfung von faserverstärkten Kunststoffen
15.11.2023
CU
Weiterbildung
Weiterbildung: Ganzheitlicher Leichtbau und Gewichtsmanagement
16.11.2023
CU
5. Ordentliche Mitgliederversammlung des Composites United e. V.
21.11.2023
CU
Weiterbildung
Weiterbildung: Leichtbau mit additiven Fertigungsverfahren
22.11.2023
CU
Weiterbildung
Weiterbildung: Infiltrationstechnik - Theorie und Praxis
30.11.2023
CU
Weiterbildung
Online-Weiterbildung: Faserverbundwerkstoffe in der Praxis - Werkstoffe, Konstruktion und Verarbeitung
07.12.2023
CU
CU Ost
CU Innovation Day "Composites in Rail - Anforderungen an Faserverbunde in Schienenfahrzeugen"
07.12.2023
CU
Weiterbildung
Online-Weiterbildung: Faserverbundwerkstoffe in der Praxis – Grundlagen der Mechanik und Modellierung
22.03.2024
CU
CU Ost
13. Ordentliche Mitgliederversammlung CU Ost
24.04.2024
-
25.04.2024
CU
CU Ost
Faserverbund Sandwich-Tagung
Bei Fragen, Anregungen und Hinweisen zu unseren Leistungen, der Website oder sonstigen Anliegen stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung. Schreiben Sie uns.
Composites United e.V. ist ein Verbund von Unternehmen und Forschungseinrichtungen, der die gesamte Wertschöpfungskette für faserbasierten multimaterialen Leichtbau in Deutschland, Österreich und der Schweiz abdeckt. Dazu kommen internationale Vertretungen in Japan, Süd-Korea, China und Indien.