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.
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.
