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TheCoS

Bereitstellung eines Wickelverfahrens von faserverstärkten Thermoplaststrukturen und das Laser-Durchstrahlschweißen als Verbindungstechnologie unter Einsatz intelligenter Messtechnik.
  • Schmelzbadimprägnierung von Rovings mit thermoplastischen Kunststoff zur Erzeugung faserverstärkter Thermoplasttapes
  • Herstellung faserverstärkter Thermoplastrohre durch die Konsolidierung der erzeugten Tapes mittels Infrarot-Spot und Anpresswalze im Wickelverfahren
  • Dreidimensionale, stoffschlüssige Verbindung zwischen faserverstärktem Thermoplastrohr und Kunststofffügepartner unter Anwendung des Laser-Durchstrahlschweißens
  • Prozessüberwachung und -regelung der Fügetechnologie mit einer Kombination aus Infrarotkamera und eines 3D-Scanners mit integriertem Pyrometer

Die Erforschung von faserverstärkten Kunststoffen (FVK) mit thermoplastischer Matrix ist aufgrund der Schweißeignung als Verbindungstechnologie, der thermischen Umformbarkeit, der Recyclebarkeit sowie der verkürzten Prozesszeiten im Vergleich zu den vorwiegend eingesetzten faserverstärkten Duroplasten erstrebenswert. Für die Herstellung rotationssymmetrischer Produkte wie Tanks, Rohre und Walzen aus FVK ist das sog. Filament-Winding-Verfahren mit duroplastischen Matrixsystem aufgrund dessen relativ geringer Viskosität bei der Verarbeitung üblich. Hauptgrund für den aktuell nicht vorhandenen Einsatz einer direkten Verarbeitung der Rohmaterialien (Kunststoffgranulat und Roving) zur Herstellung von faserverstärkten Thermoplasten im Wickelprozess ist die aufwändige Imprägnierbarkeit von Fasermaterialien mit thermoplastischen Kunststoffen. Verglichen zu Duroplasten steigern deren hohen Schmelzviskositäten den Komplexitätsgrad der Prozesshandhabung durch Wechselwirkungen verschiedener Prozessparameter erheblich. Ein Teilziel des Projektes ist daher die Entwicklung eines Wickelprozesses mit integrierter Imprägniertechnik, die eine Fasertränkung mittels eines Imprägniermoduls ermöglicht und somit faserverstärkte Thermoplasttapes für die Weiterverarbeitung bereitstellt.

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Förderung

Europäische Union – Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung (EFRE) zur grenzübergreifenden Zusammenarbeit des Freistaates Bayern und der Tschechischen Republik mit dem Ziel der Europäischen Territorialen Zusammenarbeit (ETZ) 2014-2020 im Rahmen des INTERREG V-A Programms, Projektnummer 103.

Laufzeit: 01.09.2016 – 31.08.2019

Fördervolumen: 968.000 € 

Publikation

Ladewig, S.

Discussion about Viscosity Theories for Fibre-Reinforced Thermoplastics Leichtbau Inproceedings

Mottok, J; Reichenberger, M; Bogner, W (Hrsg.): Applied Research Conference 2018 -- ARC 2018, S. 144–149, Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg Pro Business Verlag, Berlin, 2018, ISBN: 978-3-96409-018-8.

Abstract | BibTeX

Siegl, M.; Rieger, D.; Kovárík, T.; Ehrlich, I.

Long-Term Behavior of Thermoplastics under UV Light tested by a self-build Device Leichtbau Inproceedings

OTH Regensburg, OTH Amberg-Weiden (Hrsg.): Proceedings of the 3rd OTH-Clusterkonferenz, S. 118–122, Regensburg, Germany, 2018, ISBN: 978-3-9818209-4-2.

Abstract | Links | BibTeX

Veranstaltungen

Die erreichten Erkenntnisse des Projekts sind im internationalen Workshop „Reinforced Thermoplastics in Lightweight Structures and their Welding“ am 15.05.2019 an der OTH Regensburg einem breiten Feld von rund 40 Teilnehmerinnen und Teilnehmern überwiegend aus der Industrie transferiert worden.

Weitere Informationen

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.