InTeKS

Innovative Textilstrukturen aus Kohlenstoff-Stapelfasern

Ziel des Projekts ist die Entwicklung und Herstellung rCF-Stapelfaser-Organobleche und die simulative Darstellung derselben im Umformprozess.

Im Bereich der faserverstärkten Thermoplaste haben sich sogenannte Organobleche etabliert, die in einem Thermoformprozess in kurzen Zykluszeiten zu Bauteilen verarbeitet werden können. Diese Halbzeuge zeichnen sich außerdem durch ihre gute Lagerfähigkeit, ein unkompliziertes Handling und die durch die kontinuierliche Verstärkung mit Geweben/ Gelegen hervorragenden mechanischen Eigenschaften aus. Dem gegenüber stehen jedoch zwei wesentliche Nachteile: Zum einen sind die Organobleche durch ihre kontinuierliche Verstärkung nicht plastisch verformbar, sondern lediglich drapierbar und erlauben somit nur die Herstellung von geometrisch einfachen Bauteilen, zum anderen sind sie – insbesondere unter Verwendung von Kohlenstofffasern (CF) – ein vergleichbar teures Halbzeug. Das Projekt InTeKS begegnet diesen Nachteilen mit der Entwicklung von Stapelfasergarnen aus recycelten CF (rCF). Die einzelnen rC-Fasern im Garn sollen durch gegenseitiges Fasergleiten im schmelzflüssigen Zustand eine plastische Verformbarkeit gewährleisten. Die Nutzung von rCF soll zudem Kosten senken. Das IVW verantwortet im Projekt die Herstellung der Organobleche sowie die Entwicklung einer Materialsimulation. Dafür wird die FEM-Software LS-DYNA® verwendet, um das Organoblech mithilfe eines Baukastenprinzips aus Balken- und Schalenelementen darzustellen. Das Ergebnis dieser Simulation sind Informationen über die resultierende Faserorientierung und -verteilung, Temperaturverteilungen sowie entstehende Defekte wie Faltenbildung, Delaminationen oder Aufreißen des Bleches. Vor allem können jedoch die plastischen Deformationen des Materials und aufgrund der Volumenkonstanz die daraus resultierenden, lokalen Materialdicken antizipiert werden.

Kompetenzfeld

Branchen

Projektstatus

  • Archiviert

Förderungen

Das Projekt „InTeKS – Innovative Textilstrukturen aus Kohlenstoff-Stapelfasern“ wird durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert (Förderkennzeichen VP2088343).

Ansprechpartner

M.Sc.

Dominic Schommer

Wiss. Mitarbeiter Prozesssimulation

Telefon: +49 631 2017 151

dominic.schommer@ivw.uni-kl.de

Raum: 58/262