Das hält! Forscher entwickeln Hochleistungs-Tape mit UD-Glasfaserverstärkung

Anbieter zum Thema

PFLITSCH GmbH & Co. KG

SCHALLENKAMMER MAGNETSYSTEME GmbH

StoCretec GmbH

Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS

Glasfaser-Polyamid-Tapes für Leichtbaustrukturen im Großserienmaßstab haben jetzt Domo Engineering Plastics und das Fraunhofer IMWS entwickelt. Das freue Sektoren wie Fahrzeugbau und Raumfahrt.

Faserverbund-Kunststoffe, die relativ schwere Bauteile aus Metallen ersetzen können, spielen mit Blick auf den Klimaschutz und damit auch in puncto CO₂-Vermeidung eine wesentliche Rolle. Mithilfe des passenden Leichtbau-Know-hows könnten Roh- und Werkstoffe sowie Kosten und Energie bei der Herstellung sowie bei der Nutzung und Verwertung eines Produkts eingespart werden, so die Experten vom Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS in Schkopau. Basierend auf Endlosglasfasern zur Verstärkung und einer Kunststoffmatrix aus zäh-robustem Polyamid (PA), verfügten unidirektionale Faserverbund-Halbzeuge (UD-Tapes) über bessere mechanische Eigenschaften als herkömmliche Partikel- oder faserverstärkte Kunststoffe. Sie gelten als so vielseitig, dass sie in unterschiedlichen Branchen ihren Einsatz finden. Das erstreckt sich über die Automobilindustrie über den Luft- und Raumfahrtsektor bis hin zum Maschinenbau oder dem klassischen Bauwesen, merken die Forscher an.

Im Rahmen des Projekts „High Performance Thermoplastics“ (kurz „HighPerTherm“) entwickelte das Fraunhofer IMWS nun mit dem Projektpartner Domo EP aus Leuna innovative Glasfaser-Polyamid-Tapes für kostensparenden Einsatz in Leichtbaustrukturen für die Großserienfertigung. Der Partner ist eine Tochter von Domo Chemicals, einem belgischen Spezialisten in Sachen Polyamidherstellung. Das Ziel war es, das Anwendungsspektrum thermoplastischer, endlosfaserverstärkter Tape-Halbzeuge für die Herstellung hochbelastbarer Strukturen zu erweitern.

UD-Tape mit verbesserten Eigenschaft ist schon zu haben

Im Projektverlauf kümmerte sich das IMWS, wie es weiter heißt, darum, die Prozesstechnik zur Herstellung endlosfaserverstärkter Thermoplasthalbzeuge sowie deren Charakterisierung zu optimieren und weiterzuentwickeln. Domo Engineering Plastics entwickelte das Kunststoff-Matrixsystem und analysierte die zugehörigen Prozessparameter, um diese zu optimieren. Das, wie betont wird, steigerte die mechanische Leistung der Tape-Halbzeuge im Vergleich zu ähnlichen Materialien deutlich. Ferner wurde durch die neu entwickelten Matrixsysteme die Verarbeitung im Rahmen des Tape-Prozesses angepasst, wodurch die Benetzbarkeit der Fasern im Tape-Halbzeug verbessert werden konnte sowie die Langzeitstabilität des Verfahrens.

Durch diese gezielten material- und prozessspezifischen Entwicklungsschritte konnte schließlich der Faservolumenanteil in den Tape-Halbzeugen erhöht werden. Auch lägen jetzt ideale Parameter vor, die die Herstellung von UD-Halbzeugen mit optimierter mechanischer Performance ermöglichten. Unter dem kommerziellen Namen Technyl Lite vermarktet Domo EP die UD-Tapes übrigens seit letztem Jahr.

Das nun abgeschlossene Projekt (gefördert durch die Investitionsbank Sachsen-Anhalt) war in den „Leitmarkt Chemie und Bioökonomie“ des Landes Sachsen-Anhalt sowie in das „Leistungszentrum Chemie und Biosystemtechnik“ eingebunden, wie man weiter erfährt.

(ID:49650315)