AdWinT

Entwicklung eines neuartigen Filament-Winding-Verfahrens zur Fertigung faserverstärkter Thermoplastrohre für den industriellen Einsatz als Walzen oder Antriebswellen.
  • Im Prozess integrierte Organotapeherstellung aus den Rohmaterialien Roving und Thermoplastgranulat und damit individuelle Materialkombinationen möglich
  • Imprägnierungsverfahren für industrielle Prozessgeschwindigkeiten ausgelegt
  • Konsolidierung der faserverstärkten Thermoplasttapes im Filament-Winding-Verfahren durch angepasste Wärmeeinbringungssysteme

Bei der Entwicklung handelt es sich um einen neuartigen Fertigungsprozess beginnend mit den Ausgangsmaterialien Verstärkungsfaser und Thermoplastgranulat über die Erzeugung von Thermoplasttapes mittels neuentwickelter Imprägniertechnik bis hin zur Konsolidierung von faserverstärkten Thermoplaststrukturen im Filament-Winding-Verfahren mit verschiedenen Wickelwinkeln.

Diese Leichtbaustrukturen können als Walzen für die Kunststofffolien-, Papier- und Druckindustrie oder als Antriebswelle bei Windenergieanlagen und Generatoren für die Energiegewinnung zur Steigerung der Energieeffizienz der Maschinen eingesetzt werden.

Der Einsatz von thermoplastischem Kunststoff bietet den Vorteil der Warmumform-, Recyclebar- und Schweißbarkeit sowie erhöhten Dämpfungseigenschaften im Vergleich zum heute überwiegend im Wickelverfahren eingesetzten duroplastischen Matrixwerkstoff. Gründe für den nicht vorhandenen Einsatz einer direkten Verarbeitung der Rohmaterialien zur Herstellung von faserverstärkten Thermoplasten sind die aufwändige Imprägnierbarkeit von Fasermaterialien mit thermoplastischen Kunststoffen hinsichtlich ihrer hohen Schmelzviskosität und der damit verbundenen komplexen Prozess- und Temperaturführung mit notwendiger vorhergehender Parameteridentifizierung.

Ziel des Projektes AdWinT ist die Entwicklung eines auf dem Filament-Winding-Verfahren basierenden Herstellungsverfahrens für thermoplastische, endlosfaserverstärkte Kunststoffe, das die Vorteile des duroplastischen Wickelverfahrens mit jenen des thermoplastischen Verfahrens verbindet. Im Kern bedeutet dies die Verwendung der beiden Ausgangsmaterialien in der ersten Erzeugnisstufe mit Direktimprägnierung zur Erzeugung von Organotapes und Konsolidierung in einer Anlage. Darüber hinaus soll eine Funktionalität unter industrienahen Prozessgeschwindigkeiten und -bedingungen im Labormaßstab nachgewiesen und anschließend die Imprägnier- und Konsolidierungssysteme in einer für den entwickelten Prozess konstruierten Industriewickelanlage integriert werden. Darüber hinaus soll zum Nachweis der Prozessfunktionalität ein Demonstratorbauteil im neu geschaffenen Fertigungsprozess gefertigt und in der direkten Anwendung getestet werden.

Projektpartner

Förderung

Das Projekt AdWinT wird unter dem Förderkennzeichen ZF4114509SH9 im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand (ZIM) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestags gefördert.

Laufzeit: 01.09.2020 – 31.08.2022

Fördervolumen: 185.000 € 

Ansprechpartner

Der Fachbereich Leichtbau des TC-Neustadt a. d. Donau widmet sich neben F&E-Tätigkeiten an klassischen isotropen Werkstoffen und Systemen im Sinne des System- und Strukturleichtbaus vor allem dem Stoffleichtbau.