- 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.
MoreProjektpartner
- OTH Regensburg, Labor Laser-Materialbearbeitung
Prof. Dr.-Ing. Stefan Hierl - Westböhmische Universität Pilsen, New Technologies – Research Centre, Thermomechanics of Technological Processes
doc. Ing. Jiří Martan, Ph.D. - Westböhmische Universität Pilsen, New Technologies – Research Centre, Engineering of special materials
Ing. Tomáš Kovářík, Ph.D.
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
Discussion about Viscosity Theories for Fibre-Reinforced Thermoplastics Leichtbau Proceedings Article In: 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. |
Long-Term Behavior of Thermoplastics under UV Light tested by a self-build Device Leichtbau Proceedings Article In: OTH Regensburg, OTH Amberg-Weiden (Hrsg.): Proceedings of the 3rd OTH-Clusterkonferenz, S. 118–122, Regensburg, Germany, 2018, ISBN: 978-3-9818209-4-2. |
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.
Ansprechpartner
Der Fachbereich Leichtbau des TC Neustadt/Donau widmet sich neben F&E-Tätigkeiten an klassischen isotropen Werkstoffen und Systemen im Sinne des System- und Strukturleichtbaus vor allem dem Stoffleichtbau.