Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Trennmittelfreie FVK-Bauteilfertigung durch FlexPLAS®-Trennfolie – Messe JEC Europe 2012 in Paris

20.03.2012
Das Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM, Bremen, präsentiert sein Leistungsspektrum vom 27. bis 29. März auf der JEC Europe 2012 in Paris (Halle 1, Stand H 64). Im Mittelpunkt steht die trennmittelfreie FVK-Bauteilfertigung mittels der neu entwickelten FlexPLAS®-Trennfolie.

Um Großstrukturen aus Faserverbund-Kunststoffen (FVK) – wie sie beispielsweise beim Bau von Flugzeugen oder Windenergieanlagen verwendet werden – trennmittelfrei fertigen zu können, entwickelten die Forscher von Plasmatechnik und Oberflächen PLATO gemeinsam mit den Experten der Fraunhofer-Projektgruppe Fügen und Montieren FFM des Fraunhofer IFAM die tiefziehfähige Trennfolie FlexPLAS®.


Abziehen der im Fraunhofer IFAM entwickelten FlexPLAS®-Trennfolie von einem Faserverbundbauteil, das mit einem Gelcoat in der Form lackiert wurde (© Fraunhofer IFAM).

Hierbei handelt es sich um eine elastische Polymerfolie, die mit einer flexiblen plasmapolymeren Trennschicht ausgestattet ist und selbst bei Dehnungen von 300 Prozent ein problemloses Entformen ermöglicht. Die Folie kann mithilfe einer speziellen Tiefziehtechnik ohne eine bauliche Änderung sowohl in Female-, als auch in Male-Werkzeuge eingebracht werden.

Mit der FlexPLAS®-Trennfolie wurden bereits große carbonfaserverstärkte (CFK-) Strukturen im 1:1-Maßstab ohne den Einsatz von Trennmitteln mit einem Prepreg-Verfahren bei 180 °C im Autoklaven hergestellt. Wie auf dem Stand H 64 in Halle 1 der JEC 2012 in Paris gezeigt wird, lassen sich die Großbauteile im Anschluss ohne weitere Vorbehandlung lackieren, da durch die Trennfolie eine übertragsfreie Entformung möglich ist.

Die innovative Fertigung mit der FlexPLAS®-Trennfolie lässt sich neben der Prepreg-Technologie auch für weitere Herstellungsverfahren wie das (Vakuum-)Infusionsverfahren oder das Handlege-Verfahren einsetzen. Dabei sind die Trenneigenschaften der flexiblen Trennfolie nicht nur auf Carbonfaser- oder Glasfaser-Matrixharze beschränkt.

Zudem ermöglicht die neue Technik ein Inmould-Coating von Faserverbundbauteilen, wobei das Bauteil durch das Einbringen eines Gelcoats auf die Folie integriert lackiert wird (siehe Foto). Hierbei ist die Mattigkeit der lackierten Oberfläche über die Rauigkeit der verwendeten FlexPLAS®-Trennfolie einstellbar. Das Risiko für Lackierfehler wird dadurch signifikant reduziert.

Neben dem Ersetzen des Eintrennens der Werkzeugoberflächen lässt sich die Produktivität durch die Verwendung der FlexPLAS®-Trennfolie an verschiedenen weiteren Teilschritten in der Prozesskette erhöhen. Insbesondere entfallen die Ausfallzeiten für die Grundreinigung der Formen zur Entfernung von Trennmittelresten, wodurch die Werkzeugstandzeit erheblich verlängert und deren Verfügbarkeit deutlich erhöht wird. Darüber hinaus kann die Faserverbundstruktur lackiert werden, ohne dass Trennmittelreste zuvor aufwendig entfernt werden müssen. Verbleibt die Folie bis zum Prozessende oder bis zur Auslieferung an den Endkunden auf dem Bauteil, dient sie zusätzlich als Schutzfolie.

Hintergrundinformationen
Das Fraunhofer IFAM in Bremen beschäftigt sich seit Jahren mit den durch den Einsatz von Trennmitteln entstehenden Problemen: beginnend mit der Entfernung oder Umwandlung der Trennmittelkontaminationen auf den Faserverbundstrukturen über das Online-Monitoring für eine fertigungsintegrierte Qualitätsüberwachung bis hin zum Ersatz von Trennmitteln durch permanente Trennschichten.

Trennmittel sind heutzutage ein elementarer Bestandteil der Fertigung von Faserverbundstrukturen. Sie werden vor Beginn des Lagenaufbaus vollflächig auf die Werkzeugoberfläche aufgetragen, um ein sicheres Entformen der ausgehärteten Bauteile zu gewährleisten. Bei der Entnahme der Faserverbundstrukturen aus dem Werkzeug erfolgt die Trennung innerhalb des Trennmittelfilms. Hierbei wird stets Trennmittel auf die Bauteiloberfläche verschleppt. Diese Trennmittelkontaminationen müssen vor dem Lackieren, Kleben etc. der Faserverbundstrukturen wieder entfernt werden – sei es durch eine Reinigung oder den oberflächlichen Abtrag von Harzmaterial, beispielsweise durch Schleifen oder Strahlverfahren. Außerdem ist es ebenfalls erforderlich, die Werkzeugoberflächen in regelmäßigen Abständen von den Rückständen des Trennmittels zu befreien.

Die Wissenschaftler von Plasmatechnik und Oberflächen PLATO des Fraunhofer IFAM haben bereits als Trennmittelersatz eine ultradünne plasmapolymere Trennschicht entwickelt, die u. a. schon in der Automobilindustrie im industriellen Einsatz ist. Voraussetzung hierbei ist allerdings, dass das Werkzeug in einem Niederdruck-Plasmareaktor beschichtet wird. Dieses ist jedoch für die Fertigung von Faserverbund-Großstrukturen aufgrund der Bauteilgrößen nicht realisierbar – hierfür steht nun die neu entwickelte FlexPLAS®-Trennfolie zur Verfügung.

Kontakt
Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM, Bremen, Germany
Fraunhofer-Projektgruppe Fügen und Montieren FFM
Dipl.-Ing. Gregor Graßl
gregor.grassl@ifam.fraunhofer.de
Plasmatechnik und Oberflächen PLATO
Dr. Matthias Ott
matthias.ott@ifam.fraunhofer.de
Messestand
JEC Europe 2012 Paris
Halle 1, Stand H 64

Anne-Grete Becker | Fraunhofer-Institut
Weitere Informationen:
http://www.ifam.fraunhofer.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht Intelligente Filter für innovative Leichtbaukonstruktionen
08.12.2016 | Technische Universität Bergakademie Freiberg

nachricht Mobile Learning und intelligente Contentlösungen im Fokus
08.12.2016 | time4you GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Event News

ICTM Conference 2017: Production technology for turbomachine manufacturing of the future

16.11.2016 | Event News

Innovation Day Laser Technology – Laser Additive Manufacturing

01.11.2016 | Event News

#IC2S2: When Social Science meets Computer Science - GESIS will host the IC2S2 conference 2017

14.10.2016 | Event News

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Einzelne Proteine bei der Arbeit beobachten

08.12.2016 | Biowissenschaften Chemie

Intelligente Filter für innovative Leichtbaukonstruktionen

08.12.2016 | Messenachrichten

Seminar: Ströme und Spannungen bedarfsgerecht schalten!

08.12.2016 | Seminare Workshops