Untersuchung des Einflusses der Harzverteilung von Feststoff-Prepregs auf die Laminatqualität bei einer vakuumbasierten Verarbeitung

Das Leibniz-Institut für Verbundwerkstoffe (IVW) GmbH ist eine der weltweit führenden Einrichtungen auf dem Gebiet der Verbundwerkstoffe. Wir erforschen die gesamte Wertschöpfungskette der Verbundwerkstoffe von den wissenschaftlichen Grundlagen bis zum Bauteil. Zum nächstmöglichen Termin schreiben wir folgende studentische Arbeit aus:

Studien- oder Projektarbeit mit dem Titel:

Untersuchung des Einflusses der Harzverteilung von Feststoff-Prepregs auf die Laminatqualität bei einer vakuumbasierten Verarbeitung

Faser-Kunststoff-Verbunde (FKV) mit textiler Faserverstärkung sind ideale Leichtbauwerkstoffe, die eine Schlüsselrolle für nachhaltige Mobilität spielen können. Dabei dominieren duroplastische Kunststoffe den FKV-Markt. Für die FKV-Herstellung wird hier die Textilstruktur mit einem flüssigen Kunststoffharz imprägniert und unter Druck und Temperatur zum Bauteil ausgehärtet. Oft kommen zur Bauteilherstellung sogenannte Prepregs zum Einsatz, bei denen die Textilien bereits mit dem Harz vorimprägniert sind.

Ein neuer Ansatz zur Bauteilherstellung ist die Verwendung von Prepregs auf Basis von Feststoffharzen, welche bei erhöhten Temperaturen aufschmelzbar sind. Um während der Verarbeitung die Wahrscheinlichkeit von Lufteinschlüssen zwischen den abgelegten Lagen zu verringern, soll das Harz in Musterform auf die Textilien aufgebracht werden. Ziel dieser Arbeit ist es, den Einfluss dieser Harzverteilungsmuster auf die Bauteilqualität im Sinne des Porengehalts zu untersuchen.

Inhalte der Arbeit:

• Darstellung des Standes der Technik zu Prepregs mit Harzverteilungsmustern sowie Feststoffharzen und deren Verarbeitung
• Herstellung verschiedener Musterprepregs
• Herstellung von Platten im Vakuumaufbau mit den hergestellten Musterprepregs
• Analyse und Auswertung der Plattenqualität (z. B. Schliffbildanalyse)
• Dokumentation und Interpretation der Ergebnisse

Aufgabenstellung detailliert:

• Darstellung des Standes der Technik zu Prepregs mit Harzverteilungsmustern sowie Pulverharzen und deren Verarbeitung
• Herstellung verschiedener Musterprepregs mit einem vordefinierten CF-Gewebe und Epoxidharzpulver sowie 4 vorliegenden Lochblechen und unter Variation der Parameter:
  • Musterart (Streifen und Quadrate)
  • Bedeckungsgrad (jeweils 60 und 75 %)
  • Optional für Streifenmuster: Stapelfolge ([0/0], [0/90])
• Verarbeitung der hergestellten Musterprepregs zu Platten im Vakuumaufbau
• Analyse und Auswertung der Plattenqualität durch Schliffbildanalyse
• Dokumentation und Interpretation der Ergebnisse

Ihr Profil:

• Studium Maschinenbau und Verfahrenstechnik o. Ä.
• Vorkenntnisse im Bereich FKV von Vorteil
• Strukturierte und saubere Arbeitsweise