Fraunhofer IAP auf der JEC 2016 CFK-Bauteile wirtschaftlich recyceln oder reparieren

Am Forschungsbereich PYCO des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Polymerforschung IAP in Potsdam wurde ein einfaches, kosten- und energiesparendes, chemisches Verfahren zur nachhaltigen Reparatur und/oder Recycling entwickelt. Das IAP präsentiert die Innovation auf der JEC World 2016.

Anbieter zum Thema

Renishaw GmbH

LDT Dosiertechnik GmbH

trivid GmbH

Fraunhofer-Institut für angewandte Polymerforschung

Carbonfaserverstärkte Hochleistungskunststoffe (CFK) haben sich einen festen Platz in modernen Flugzeugen erobert. Reparaturen sind jedoch nur sehr aufwändig oder überhaupt nicht möglich. Zumeist muss das gesamte Bauteil ausgetauscht werden. Am Forschungsbereich PYCO des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Polymerforschung IAP in Potsdam wurde ein einfaches, kostengünstiges und energiesparendes Verfahren zur nachhaltigen Reparatur entwickelt. Zudem können ganze Bauteile vollständig recycelt werden, wobei auch die teuren Carbonfasern zurückgewonnen werden können. Auf der Fachmesse JEC World in Paris stellen die Forscher ihre Entwicklung vom 8. bis 10. März 2016 in Halle 5a, Stand D52 vor.

„Nachhaltig“ geht nur mit Recycling und Reparatur

Verbundwerkstoffe aus vernetzten Polymeren – so genannten Thermosets (Duromere) – die mit Carbon-, Glas- oder Naturfasern verstärkt sind, haben ein reiches Spektrum an Eigenschaften, das ihre Bedeutung für die Luft-und Raumfahrt, die Automobilindustrie aber auch für die Windkraft, den Schiffs- und Eisenbahnbau oder den Hoch- und Tiefbau enorm wachsen ließ, wie es heißt. Doch auch das beste Material könne geschädigt werden oder Abnutzungserscheinungen zeigen. Die Ingenieure müssen dann entscheiden, ob die defekte Stelle durch aufwändiges teures Patchen repariert werden kann oder das gesamte Bauteil ausgetauscht werden muss, erklären die Forscher.

„Reparatur und Recycling polymerbasierter Composite sind untrennbar mit Ressourceneffizienz und Nachhaltigkeit verbunden“, merkt Dr. Christian Dreyer, Leiter des Forschungsbereichs Polymermaterialien und Composite PYCO am Fraunhofer IAP dazu an. Endliche Rohstoffe machen nachhaltiges Wirtschaften und somit den Einsatz recycling- und reparaturfähiger Polymerwerkstoffe immer wichtiger, ergänzt Dreyer.

Die Forscher haben deshalb ein Verfahren für die Reparatur und das chemische Recycling von faserverstärkten Thermosets entwickelt. Diese werden insbesondere als Matrixharze in Composites für hochbeanspruchte Bauteile eingesetzt. Die vernetzten Polymere bilden eine sehr starre Struktur, die dem Bauteil seine Form verleiht. Doch genau diese Struktur stelle ein Problem bei der Reparatur oder Wiederverwertung dar. Denn einmal ausgehärtet, lassen sich Thermosets im Gegensatz zu Thermoplasten nicht ohne weiteres chemisch zersetzen.

(ID:43915558)