{"id":19930,"date":"2020-03-26T10:10:45","date_gmt":"2020-03-26T09:10:45","guid":{"rendered":"https:\/\/php8.plastv.de\/?p=19930"},"modified":"2020-03-25T10:14:41","modified_gmt":"2020-03-25T09:14:41","slug":"neue-kostenguenstige-leichtbau-variante-fuer-die-serienfertigung-von-fahrzeugkomponenten","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/plas.tv\/?p=19930","title":{"rendered":"Neue, kosteng\u00fcnstige Leichtbau-Variante f\u00fcr die Serienfertigung von Fahrzeugkomponenten"},"content":{"rendered":"<p><strong>Im Bereich des Motorsports und im Bereich hochwertiger Sportfahrzeuge sind seit vielen Jahren sehr leichte, strukturstabile Bauteile aus duromeren Faserverbundwerkstoffen im Einsatz. Im sogenannten Resin Transfer Moulding (RTM)-Verfahren k\u00f6nnen Carbon-Bauteile (kohlenstofffaserverst\u00e4rkte Kunststoffe, CFK), z.B. als Dachmodul, effizient hergestellt werden.<\/strong><\/p>\n<p>Um Kosten zu sparen und um ein kreislauff\u00e4higes Material in solche Anwendungen zu bringen, forscht das Fraunhofer ICT seit vielen Jahren an der thermoplastischen Variante des RTM-Verfahrens, dem sogenannten Thermoplastischen Resin Transfer Moulding (T-RTM)-Verfahren. Durch die Substitution duromerer Matrixsysteme mit dem Monomer \u03b5-Caprolactam k\u00f6nnen die Materialkosten deutlich reduziert werden und die Rezyklierbarkeit von Bauteilen gew\u00e4hrleistet werden. Im T-RTM-Prozess polymerisiert das geschmolzene \u03b5-Caprolactam zu Polyamid 6. Aufgrund der niedrigen Viskosit\u00e4t der Monomerschmelze lassen sich komplexe Endlosfaserverbundstrukturen schnell und effizient infiltrieren. Anschlie\u00dfend erfolgt die sogenannte in-situ Polymerisation zum Bauteil im temperierten Werkzeug. Inzwischen steht dem Fraunhofer ICT zu Forschungszwecken auch eine Hochdruck-RTM Dosieranlage zur Verf\u00fcgung.<\/p>\n<p>Mit dieser wurde das T-RTM Verfahren im Rahmen eines Kundenprojektes nun auch zur Herstellung von thermoplastischen Composite-Blattfedern f\u00fcr die automobile Anwendung erprobt. Bislang werden f\u00fcr die kommerzielle Produktion von Composite-Blattfedern duromere Matrixsysteme verwendet. \u201eWir haben eine sp\u00fcrbare Kostenersparnis durch die Verwendung von \u03b5-Caprolactam als Matrixsystem\u201c sagt Projektleiter Rainer Wendel, \u201eF\u00fcr die Herstellung einer Blattfeder werden drei bis vier Kilogramm Matrix ben\u00f6tigt\u201c. Im Vergleich zum Epoxidharz liegen die Rohstoffkosten f\u00fcr \u03b5-Caprolactam derzeit bei etwa 50%.<\/p>\n<p><strong>Komplette, hochwertige Wiederverwertung der Komponente aufgezeigt<\/strong><\/p>\n<p>Dar\u00fcber hinaus ist das Bauteil nach dem Lebenszyklus aufgrund der thermoplastischen Matrix vollst\u00e4ndig recyclingf\u00e4hig. Eine M\u00f6glichkeit bietet die Depolymerisation des Kunststoffs in seine einzelnen chemischen Grundbausteine. Alternativ kann das Bauteil zerkleinert, compoundiert und als glasfaserverst\u00e4rktes Spritzgussmaterial verwendet werden. Das Leistungsspektrum, die Materialerzeugungskosten und der notwendige Energiebedarf sind daf\u00fcr entscheidende Faktoren und werden im n\u00e4chsten Schritt der Entwicklungsarbeiten betrachtet.<\/p>\n<p><strong>Gro\u00dfe Fortschritte in der Verfahrenstechnik erzielt<\/strong><\/p>\n<p>Die anionische Polymerisation von \u03b5-Caprolactam zu PA6 ist sehr feuchtigkeitsempfindlich. Aus diesem Grund muss nach aktuellem Stand der Technik der Kontakt der zu verarbeitenden Materialien mit Feuchtigkeit vermieden werden. Faserstapel mit 20 oder mehr Faserschichten m\u00fcssen in der Regel vorgetrocknet werden, um eine gute chemische Umsetzung der reaktiven Monomere zu gew\u00e4hrleisten. Die Arbeitsgruppe um Rainer Wendel hat diesen Wassereinfluss quantifiziert und einen verfahrenstechnischen Weg zur Kompensation von Feuchtigkeit gefunden. Dadurch wird das T-RTM-Verfahren auf Basis von \u03b5-Caprolactam deutlich robuster gegen\u00fcber \u00e4u\u00dferen Einfl\u00fcssen und eine Vortrocknung der Faserhalbzeuge ist nicht mehr notwendig. Dies konnte auch bei der Herstellung der Blattfedern gezeigt werden, bei der ungetrocknete Preforms erfolgreich verarbeitet wurden. Hieraus ergibt sich ein weiterer Kostenvorteil durch den reduzierten Energieverbrauch und weniger Prozessschritte. Die gefertigten Blattfedern werden derzeit vom Auftraggeber charakterisiert und hinsichtlich eines industriellen Serieneinsatz getestet und bewertet.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Im Bereich des Motorsports und im Bereich hochwertiger Sportfahrzeuge sind seit vielen Jahren sehr leichte, strukturstabile Bauteile aus&#8230;<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":19933,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[24,16],"tags":[],"series":[],"class_list":["post-19930","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-plas-tv-meldungen-auf-der-startseite-unterhalb-slider","category-plast-tv-textmeldungen"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/19930","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=19930"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/19930\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":19934,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/19930\/revisions\/19934"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/19933"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=19930"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=19930"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=19930"},{"taxonomy":"series","embeddable":true,"href":"https:\/\/plas.tv\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fseries&post=19930"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}