Faserverbundwerkstoff Optimierung von Composites-Bauteilen durch unidirektionale Tapes

Ticona kombiniert in einer Studie mittels eines speziell angepassten Herstellungsverfahrens verschiedene Halbzeuge aus glasfaserverstärkten unidirektionalen Tapes mit einem D-LFT-Verbundstoff.

Anbieter zum Thema

FAULHABER Antriebssysteme

GGB Heilbronn GmbH

Heraeus AMLOY Technologies GmbH

Celanese GmbH

In dieser Studie wurden neue Wege für eine kostengünstige Herstellung verbesserter Bauteile aus thermoplastischen Faserverbundwerkstoffen untersucht. Unterstützt wurde Ticona von Oxeon AB (Borås, Sweden), einem Unternehmen, das sich auf das Weben von Fasern und Faserverbundstoffen spezialisiert hat, und Fiberforge (Glenwood Springs, CO, USA), die ein patentiertes Verfahren zum Preformen und Ablegen von unidirektionalen Tapes entwickelt haben. Ein weiterer Partner in diesem Projekt war das Fraunhofer Institut für Chemische Technologie (Fraunhofer ICT, Pfinztal). Ergebnis dieser Gemeinschaftsarbeit war ein Automobilunterboden, der sehr effizient mit dem D-LFT-Verfahren hergestellt wurde. Dabei steht das gewählte Verfahren exemplarisch für andere. Durch die Einlage von Halbzeugen aus unidirektionalen Tapes konnte der Unterboden gezielt verstärkt werden. Dazu wurden glasfaserverstärkte vorimprägnierte Tapes von Ticona verwoben. Dieses Tapegewebe dient zur flächigen Verstärkung des gesamten Unterbodens. Das verwendete Composite von Ticona ist leicht zu verarbeiten und verleiht Bauteilen extrem hohe Festigkeit und Steifigkeit. Um einzelne Teilbereiche des Bodens zusätzlich lokal zu verstärken und mechanische Integrationsmöglichkeiten zu bieten, wurde ein weiteres Halbzeug aus Celstran Composite verwendet. Diese lokale Verstärkung wurde mit dem patentierten Fiberforge-Verfahren hergestellt. Bei diesem Herstellungsprozess werden mehrere Lagen der Composite miteinander konsolidiert und unter Wärme umgeformt. Mit diesem Verfahren können auch sehr komplexe dreidimensionale Formen mit unterschiedlichen Dicken in hoher Qualität schnell gefertigt werden. Abschließend wurden die Halbzeuge bei der Herstellung des Unterbodens mit einem Fließpressverfahren in das Bauteil integriert. (qui)

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