Arbeitskreisleitung

Endlos-faserverstärkte Thermoplaste im Automobilbereich

Ein industriefinanzierter AVK-Arbeitskreis, geleitet vom IVW, beschäftigt sich mit der effizienten, robusten und einheitlichen Charakterisierung von endlosfaserverstärkten Thermoplasten und deren Überführung in Normenwerke und Material-Datenbanken.

Endlosfaserverstärkte Thermoplaste (cFRTP) zeichnen sich durch ein enormes Leichtbaupotential aus und sind aufgrund der Eigenschaften für einen Großserieneinsatz z.B. in der Automobilindustrie prädestiniert. Ein Hemmnis zur Anwendung von cFRTP stellt jedoch das Fehlen vollständig vergleichbarer und effizient ermittelter Werkstoffkennwerte dar.

Vor diesem Hintergrund entwickelt der AVK Arbeitskreis „endlosfaserverstärkte Thermoplaste“ seit seiner Gründung im Juni 2015 eine Standardisierungsstrategie für cFRTP (Organobleche und Tapes), fokussiert auf Basiskennwerten für Datenbanken. Daraus sind bisher unter anderem ein neu entwickelter Probekörper zur Bestimmung der Zugeigenschaften sowie ein kompletter Prüfplan hervorgegangen, der den zu einer Charakterisierung notwendigen Satz an Werkstoffkennwerten, Prüfbedingungen sowie Prüfmethoden einheitlich definiert. Thermoplastische unidirektional verstärkte Ultra-High-Performance Halbzeuge (Tapes) bieten mit innovativen Verarbeitungsprozessen einen hohen Grad an konstruktiver Individualisierung.

Die Kombinationsmöglichkeit mit wirtschaftlichen kurz- und langglasfaserverstärkten Thermoplasten (Spritzguss), sowie thermoplastischen endlosfaserverstärkten Halbzeugplatten (Organobleche)
bietet ein weitaus höheres Potential an Funktionsintegration und Leichtbau verglichen zur
Tailored Blank Technologie. Die Ermittlung von charakteristischen Kenngrößen der Tapes stand im Jahr
2021 im Fokus der Arbeitsgruppe. Insbesondere die Halbzeug-gerechte Messung der extremen Zugfestigkeit in Faserrichtung wurde durch Anwendung einer für Tapes entwickelten Schlaufenzugvorrichtung
überprüft. Diese Schlaufenzugmethode für Tapes soll in den kommenden Jahren in eine neue Norm überführt
werden.

In diesem Arbeitskreis unter dem Dach der AVK sind folgende Firmen zusammengeschlossen:

  • Arkema
  • Covestro
  • DSM
  • Dupont
  • Evonik
  • Lanxess/Bond Laminates
  • Mitsui Chemicals
  • Sabic
  • Solvay

Von diesen Firmen wurde das IVW, basierend auf seinen Erfahrungen und Fähigkeiten, ausgewählt, diesen Arbeitskreis zu leiten, die auftretenden wissenschaftlichen Fragestellungen zusammenzutragen und Lösungen für eine transparente und effiziente Standardisierung vorzuschlagen. Diese Lösungen werden eng mit einem OEM Komitee (BMW, Daimler, Ford, Opel/PSA, VW) diskutiert.

Kompetenzfeld

Branchen

Projektstatus

  • Aktuell

Ansprechpartner

Dr.-Ing.

Sebastian Schmeer

Stellvertretender Abteilungsleiter Bauteilentwicklung & Kompetenzfeldleiter Mechanische Charakterisierung & Modellierung

Telefon: +49 631 2017 322

sebastian.schmeer@ivw.uni-kl.de

Raum: 58/239

Dipl.-Ing.

Florian Mischo

Wiss. Mitarbeiter Mechanische Charakterisierung & Modellierung

Telefon: +49 631 2017 407

florian.mischo@ivw.uni-kl.de

Raum: 58/240