PowderTape

Flexible Prozesskette für Thermoplast-Composites

Ziel des Projekts PowderTape ist die Umsetzung einer flexiblen Prozesskette für die Herstellung hochleistungsfähiger Thermoplast-Composites auf Basis pulverimprägnierter Fasertapes und die Entwicklung einer entsprechenden Anlagentechnik.

Im Tapelegeverfahren werden unidirektional faserverstärkte Bändchenhalbzeuge (Tapes) zu Preforms abgelegt und in einem nachgelagerten Pressprozess zu Bauteilen konsolidiert. Als Halbzeuge werden Tapes jedoch nur in gängigen Materialkombinationen angeboten; davon abweichende Materialkombinationen müssen gesondert beauftragt werden, was nur bei großen Serien überhaupt wirtschaftlich sinnvoll ist. Das Anwendungsspektrum dieses ansonsten sehr flexiblen Verfahrens ist damit deutlich eingeschränkt. Die Verbesserung der Materialflexibilität im thermoplastischen Tapelegen ist daher Gegenstand eines Kooperationsprojektes mit der M&A Dieterle GmbH. Hierzu werden Faserbändchen mit pulverförmigem Thermoplast zu teilimprägnierten „Powder-Tapes“ kombiniert. Diese durchlaufen anschließend den konventionellen Tapelegeprozess und einen Pressprozess. Der zur Konsolidierung von Tape-Preforms üblicherweise eingesetzte isotherme Pressprozess verspricht dabei sehr kurze Zykluszeiten, ist jedoch nur bedingt dazu geeignet, auch einen Imprägnierungsfortschritt zu erzielen. Für das Projekt stellt dieser Sachverhalt eine besondere Herausforderung dar, da die „PowderTapes“, im Gegensatz zu ihren konventionellen (vollkonsolidierten) Pendants, nur oberflächlich mit der erforderlichen Menge des gewünschten Thermoplasten bepulvert sind. Aktuelle Forschungsbemühungen zielen daher auf einen sukzessiven Imprägnierungsfortschritt über die gesamte Prozesskette, indem sowohl durch eine weitgehende Imprägnierung bereits bei der Tapeherstellung und Tapeablage, als auch durch die Prozessführung im Pressprozess eine vollständige Imprägnierung der Faserstruktur sichergestellt wird.

Kompetenzfeld

Branchen

Projektstatus

  • Aktuell

Projektpartner

Ansprechpartner

M.Sc.

Alexander Faas

Wiss. Mitarbeiter Digitalisierte Prozess- & Materialentwicklung

Telefon: +49 631 2017 434

alexander.faas@leibniz-ivw.de

Förderungen

Das Projekt „PowderTapes – Flexible Prozesskette für die Herstellung hochleistungsfähiger Thermoplast-Composites auf Basis pulverimprägnierter Fasertapes; Prozesstechnologie und Auslegungsmethodik für die Verarbeitung von Preforms auf Basis pulverimprägnierter Fasertapes zu hochleistungsfähigen Thermoplast-Composites“ wird durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert (Förderkennzeichen ZF4052326PK9).