ISO-Norm zur Charakterisierung der Permeabilität veröffentlicht

Liquid Composite Molding (LCM) wird in großem Umfang zur Herstellung von Verbundwerkstoffbauteilen im Automobilbau, in der Luft- und Raumfahrt, im Bootsbau sowie in der Energieindustrie (z. B. Rotorblätter für Windkraftanlagen) eingesetzt. Bei allen LCM-Verfahren werden trockene Verstärkungsstrukturen mit einem flüssigen Harzsystem imprägniert. Um kurze Zykluszeiten und eine hohe Bauteilqualität zu erreichen, ist ein geeignetes Prozessdesign erforderlich, das auf der Kenntnis der Materialeigenschaften, insbesondere der Harzviskosität und der Durchlässigkeit der Verstärkung für die Harzströmung, der Permeabilität, basiert. Seit Jahrzehnten versuchen Forscher weltweit, die Einflüsse auf die Permeabilität der Verstärkung zu entschlüsseln. Hierfür ist eine experimentelle Permeabilitätscharakterisierung entscheidend, um systematische Studien und die Generierung von Input für Prozesssimulationen zu ermöglichen - die Grundlage für Prozess- und Materialoptimierung. Das Forschungsfeld wuchs schnell und sehr bald rückten die experimentellen Methoden selbst in den Fokus. Sehr bald wurde deutlich, dass methodische, systematische und statistische Fehler zu enormen Unterschieden zwischen den Ergebnissen verschiedener Labore führten. Trotz der Verbreitung von LCM-Prozessen und der Relevanz der Permeabilität gab es bis vor kurzem keinen Standard für ihre Messung.

Seit den 90er Jahren wurden mehrere Benchmark-Studien initiiert, um dieses Hindernis für die industrielle Anwendung zu beseitigen. Richtig in Fahrt kam das Thema, als die Community der Konferenzreihe „Flow Processes in Composite Materials“ es aufgriff und in drei aufeinanderfolgenden internationalen Benchmark-Studien behandelte. Hierbei lag der Fokus auf der Messung der Permeabilität in der Ebene. Im Rahmen dieser Studien, von denen die jüngste vom IVW organisiert wurde, wurden Richtlinien ausgearbeitet.

Basierend auf diesen Richtlinien haben die IVW-Wissenschaftler David May und Sebastian Schmeer im Jahr 2018 ein ISO-Normungsprojekt initiiert und geleitet. In diesem Projekt führte ein 30-köpfiges internationales Team von mehr als 20 Forschungsinstituten und Industrieunternehmen Studien durch, um letzte offene Fragen zu klären und darauf aufbauend eindeutige Methoden zur Vorbereitung und Durchführung von Experimenten sowie zur Verarbeitung der gewonnenen Messdaten zu erarbeiten. Damit steht nun nach mehr als 25 Jahren engagierter Forschung erstmalig ein Industriestandard zur Verfügung.

Weitere Informationen zu den Standardisierungsaktivitäten des IVW finden Sie hier: https://www.ivw.uni-kl.de/de/projekte/internationale-standardisierung

Link zum Standard: https://www.iso.org/standard/79944.html