Ansprechpartner:
M. Sc. Justus von Freeden
Verbundwerkstoffe
Fraunhofer-Projektzentrum Wolfsburg
c/o Open Hybrid LabFactory e. V.
Hermann-Münch-Str. 2
38440 Wolfsburg, Deutschland
Mobil +49 162-1056430
M. Sc. Alexander Husemann
Verbundwerkstoffe, Großserientechnologie für FKV, Funktionsintegration
Fraunhofer-Projektzentrum Wolfsburg
c/o Open Hybrid LabFactory e. V.
Hermann-Münch-Str. 2
38440 Wolfsburg, Deutschland
Mobil +49 172-1490013
Individuell und großserientauglich: Flexible Herstellung und Verarbeitung faserverstärkter Kunststoffe aus einer Hand
+Die Kalander-Direktimprägnieranlage ermöglicht die kontinuierliche und großserientaugliche Herstellung faserverstärkter Kunststoffplatten (sogenannte Organobleche) und bildet somit die Schnittstelle zwischen der Fertigung individuell angepasster Textilien und der presstechnischen Herstellung von Bauteilen aus faserverstärkten Kunststoffen.
Im Prozess werden die rollenförmigen Eingangsmaterialien (trockene Textilien, Hybridtextilien, vorimprägnierte Faser-Matrix-Halbzeuge, thermoplastische Matrixsysteme) unter dem Einfluss von Druck und Temperatur imprägniert und konsolidiert. Die bahnförmigen Textilien werden mit Kunststoffen in Form von Folien, Vliesen oder Pulver zugeführt und zwischen zwei beschichteten Stahlbändern über ein Walzensystem bei einer maximalen Temperatur von 300 °C und einer maximalen Flächenpressung von 125 N/cm2 verpresst. Durch die hohen Temperaturen wird der Kunststoff verflüssigt und über den Druck in die trockenen Fasertextilien eingebracht. Nach der Zusammenführung von Kunststoff und Fasern im Kalander kann die Bahn- oder Plattenware mit einer max. Warenbreite von 350 mm über verschiedene Schneidvorrichtungen konfektioniert werden.
Das Hinzufügen oder Entfernen einzelner Module oder die Änderung der Reihenfolge der Module ermöglicht die Verarbeitung diverser Werkstoffe in einer flexiblen, anforderungsgerechten Fertigungskette.
Praxisbeispiel: Funktionalisierte Organobleche aus diversen Materialkombinationen
+Fraunhofer-Projektzentrum Wolfsburg/Alexander Husemann
Im vom Land Niedersachsen geförderten Projekt „KadiText“ wurden mit der Kalander-Direktimprägnieranlage Organobleche aus diversen Materialkombinationen erfolgreich gefertigt. Aus Glasfasergeweben und -gelegen in Kombination mit Polypropylen- und Polyamid-6-Matrix wurden vollimprägnierte, bis zu 1,5 mm dicke Halbzeuge hergestellt, mit konkurrenzfähigen Kennwerten gegenüber industriell gefertigten Organoblechen. Erste Untersuchungen zur Funktionalisierung (z. B. mittels lastpfadgerechter Kohlenstofffaserschichten) sowie die Verarbeitung weiterer Materialien (z. B. Naturfasergewebe) sind ebenfalls erfolgreich durchgeführt worden.
Technische Daten:
- Bandgeschwindigkeit: 0,5−5 m/min
- Max. Warenbreite: 350 mm
- Max. Flächenpressung: 125 N/cm2
- Max. Temperatur: 300 °C
- Werkstoffe: Thermoplastische Kunststoffe (z.B. PP/PA6); Kohle-, Glas-, Naturfasern; etc.
Anwendungsbeispiele:
- Flexible Fertigungskette / Materialauswahl
- Hohe Effizienz vergleichbar mit Serienproduktion
- Vom Rohmaterial bis zum Organoblech und zum Bauteil (Standortkompetenz)
- Herstellung großserientauglicher thermoplastischer textiler Prepregs
- Imprägnierung von kraftflussgerecht gestalteten Textilien
