Ziel der Entwicklung
Zielstellung war die Entwicklung und Optimierung trockener Schmalbandgelege auf Basis von 50k-Carbonfaserrovings von der Fertigung mittels Wirkprozess mit verschiedenen Nähgarnen, einer angepassten Thermofixierung der Tapes bis zur Verarbeitung mit einem automatisierten Tapelegeverfahren.
Vorteile und Lösungen
Kostengünstige 50k Carbonfaserrovings wurden erfolgreich zu schmalen Tapes mit geringen aufschmelzbaren Thermoplastanteilen verarbeitet, die anschließend mit automatisierten Weiterverarbeitungsverfahren wie dem robotergeführten Tapelegen zu 2- und 3-dimensionalen Strukturen verarbeitet werden konnten. Es wurde nachgewiesen, dass diese tapegelegten Carbonfaserstrukturen zur Verstärkung in Faserverbundwerkstoffen für Leichtbau- und Hochleistungsanwendungen einsetzbar sind. Der für die Verarbeitung notwendige geringe Thermoplastanteil im Bereich von 5 – 15% wurde in Form unterschiedlich schmelzender Prozessfäden ohne zusätzliche Binder realisiert. Die Entwicklungsarbeiten umfassten die aufeinander abzustimmenden Prozessschritte der gesamten Prozesskette von der Vorbereitung der Ausgangsmaterialien, der Entwicklung geeigneter Tapestrukturen, dem Anpassen automatischer Tapelegeprozesse bis zur Verbundherstellung mit dem RTM-Verfahren.
Zielgruppe und Zielmarkt
Zielgruppe sind Unternehmen, die carbonfaserverstärkte Kunststoffe herstellen. Im Speziellen sind dies Unternehmen, die schwerpunktmäßig Carbonfasertapes, insbesondere Trockentapes mit geringen Thermoplastanteilen, in den verschiedensten Verarbeitungsverfahren einsetzen (Luftfahrtindustrie, Sportgeräteindustrie).
Zielmärkte sind Anwendungen in den Bereichen:
– Tapelegetechnologien, insbesondere automatisierte Verfahren
– Tapewindingverfahren,
– partielle Verstärkung von Bauteilen mit Tapes,
– Fasertapeintegrationen in den Prozess des Spritzgießens
