Neues AiF/IGF-Projekt zur 3D-Permeabilität

Der Startschuss des Projekts, das sich mit der Optimierung der Fertigung dickwandiger Faserkunststoffbauteile durch 3D-Preformen mit reversiblen Harzfließkanälen beschäftigt, erfolgte am 01. April 2023.

Das Forschungsprojekt zielt darauf ab, eine fortschrittliche Prozesskette zu entwickeln, die die Herstellung von dickwandigen Faserkunststoffverbundbauteilen mit komplexen Formen optimiert. Dies wird durch die Integration von 3D-Preformen ermöglicht, die spezielle reversible Harzfließkanäle besitzen, um eine homogene VARI-Infiltration zu gewährleisten. Das Hauptziel ist die Verbesserung der 3D-Permeabilität, was zu langlebigeren und leistungsfähigeren Faserkunststoffverbundbauteilen führt.

Das Forschungsprojekt umfasst die folgenden Aufgabenbereiche, die in Kooperation mit der dem Institut für Textilmaschinen und textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) der TU Dresden bearbeitet werden:

  • Präzisierung von Masterpreformen sowie Funktions- und Technologiedemonstrator und Ableitung von Anforderungsprofilen
  • Charakterisierung, Modellierung von Matrixsystemen & Vergleichs-/Basisstrukturen
  • Entwicklung einer 2D-Infusionssimulation für dickwandige 2D-FKV-Bauteile
  • Erweiterung der Infusionssimulation für komplexe 3D-FKV-Strukturen mit integrierten HFK und infusionstechnische Auslegung der HFK-Strukturen
  • Infusionscharakterisierung der Preformen
  • Verbundmechanische Charakterisierung der Funktionsdemonstratoren
  • Aufbau einer simulationsgestützten Prozesskette zur Realisierung eines Technologiedemonstrators
  • Erstellung einer KMU-gerechten Handlungsanweisung und Wirtschaftlichkeitsbetrachtung

Die Projektbearbeitung auf Seiten der TU Clausthal erfolgt durch X. Zhang und M. Feyrer.

Rohrleitungen aus GFK für den Einsatz in Anlagen der Chemieindustrie

In mehreren Iterationsstufen (FD1 bis TD) wird das bauteilgeometrieabhängige Infusionsverhalten durch bedarfsgerechte temporäre Fließkanäle (links) erprobt und optimiert.