Projekt

CU PulWerk

Koordinator

Frederik Wilhelm (Fraunhofer IGCV)

Laufzeit

01.10.2021 - 30.09.2023

Projektvolumen

0,56 Mio. €

Projektpartner

Fraunhofer IGCV - Einrichtung für Gießerei-, Composite- und Verarbeitungstechnik

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. Eines der wenigen kontinuierlich arbeitenden und besonders wirtschaftlichen Verfahren für ihre Herstellung ist die Pultrusion. Dabei werden Verstärkungsfasern mit Kunststoffharzen getränkt und kontinuierlich durch ein emperiertes Formgebungswerkzeug mit der Profilkontur gezogen und dort ausgehärtet. Eingesetzt wird ein breites Spektrum von Verstärkungsfasern (Glas-, Kohlenstoff-, Naturfasern) und Harzsystemen (UP, EP, PU).

Die Wirtschaftlichkeit des Pultrusionsverfahrens wird maßgeblich von der Werkzeugstandzeit bestimmt, bis das Werkzeug ausgetauscht werden muss. Hoher Verschleiß durch die Fasern und Anhaftungen durch die chemische Reaktion der Harzsysteme stören den Produktionsprozess und führen zum Stillstand. Ein Werkzeugwechsel dauert bei komplexen Profilen oft mehrere Tage. Zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit des Verfahrens sind leistungsfähige Werkzeugbeschichtungen unabdingbar.

Gesucht werden Schichten mit geringer Klebeneigung gegenüber den jeweiligen Harzsystemen und gleichzeitig hoher Verschleißbeständigkeit. Prinzipiell sind geeignete Beschichtungen verfügbar, wie Voruntersuchungen gezeigt haben. Diese müssen jedoch, abhängig von der verwendeten Materialkombination, individuell ausgewählt und erprobt werden. Anwendungsversuche unter Produktionsbedingungen sind sehr risikobehaftet, langwierig und scheiden aus Kostengründen meist aus.

Entwickelt werden soll eine standardisierte Prüfmethode, die es ermöglicht, rasch und kosteneffizient eine passende Beschichtung für beliebige Faser-Harz-Kombinationen zu ermitteln.

Geplante Modellversuche zur Bewertung der Werkzeugbeschichtungen

 

Die gewonnenen Erkenntnisse fließen in den Aufbau eines Beschichtungsleitfadens ein, der den anwendenden KMU einen kurzfristigen Umstieg auf ein passendes Beschichtungskonzept ermöglicht. Treiber für die Weiterentwicklung des Verfahrens ist die verstärkte Nachfrage an komplexen, hoch belastbarer Leichtbauprofilen aus Energietechnik, Luftfahrt, Fahrzeug- und Maschinenbau.