(openPR) Das Institut für Textiltechnik (ITA) der RWTH Aachen University präsentiert auf der Composites Europe seine Kompetenz im Bereich Composites, Faserverbundwerkstoffe und Verstärkungsfasern. Gezeigt werden auf dem Stand des Aachener Zentrums für Leichtbau (AZL) in Halle C2 Stand A42 unter anderem aktuelle Exponate aus den Bereichen Automobil, Luftfahrt, Windkraft und Bauwesen:
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1. Faserverbund-Druckbehälter
Wir zeigen auf unserem Stand einen Faserverbund-Druckbehälter aus Carbon Tow Prepreg, produziert im Multifilament-Wickelverfahren. Faserverbund-Druckbehälter dienen z.B. als Kraftstoffspeicher in Brennstoffzellen-Fahrzeugen. Die Umwicklung mit Carbon bietet folgende Vorteile gegenüber einem herkömmlichen Stahl-Druckbehälter:
• Die Behälter können hohe Drücke von bis zu 700 bar ertragen.
• Durch die hohen Drücke kann mehr Kraftstoff gespeichert werden.
• Sie sind wesentlich leichter.
• Die o.g. Vorteile führen dazu, dass die Reichweite von Fahrzeugen mit Carbon-Druckbehältern wesentlich gesteigert werden kann.
Ein weiterer Nutzen besteht in der Produktionsart des Druckbehälters, die eine wesentlich höhere Produktionsgeschwindigkeit als beim herkömmlichen Nasswickelverfahren und die Serienfertigung erlaubt:
• Der Behälter wurde im Multifilament-Wickelverfahren wie mit der am ITA vorhandenen Maschine MFW 48-1200 der Firma Murata Machinery aus Japan hergestellt. Diese Maschine verarbeitet bis zu 48 Rovings gleichzeitig und erzeugt eine vollständige Faserablage auf dem Behälterkern in nur einem Produktionsschritt. So wird die Produktionsgeschwindigkeit deutlich erhöht.
• Die Zykluszeit dieses Multifilament-Wickelverfahrens ist bis zu 50 Mal geringer und prädestiniert es deshalb für eine Serienfertigung.
Die ungekrümmte Faserablage der Rovings auf dem Behälterkern bietet darüber hinaus hervorragende mechanische Eigenschaften. Bei herkömmlichen Wickelverfahren ergeben sich Kreuzungspunkte der Rovings, die die mechanischen Eigenschaften der Behälter verschlechtern können.
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.2. Biodegradierbare Automobil-Innentür-Verkleidung
Die Automobil-Innentür-Verkleidung wird vollständig aus biologisch degradierbaren Materialien wie Flachs, Hanf oder Polylactid (PLA) hergestellt. Anders als Vorgängermodelle, die mit Polypropylen als thermoplastische Matrix produziert wurden, sind die Materialien ausnahmslos biologisch abbaubar. In dem im Dezember 2016 mit der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) abgeschlossenen Projekt „System4Green“ wurde die Anwendung von Natur- und PLA-Fasern mit biobasierten/biodegradierbaren Additiven so optimiert, dass die Richtlinien der Automobilindustrie eingehalten werden.
Erstausrüster (OEM) und Zulieferer aus dem Bereich der Composites Hersteller (TIER 1) und der Vliesstoffhersteller (TIER 2) können so die vorgeschriebene Recyclingquote leichter einhalten, da die Materialien vollständig biologisch abbaubar und ohne thermische Verwertung recyclebar sind. Ein weiterer Vorteil: Der Produktionsprozess mit Flachs, Hanf oder PLA ist bei den derzeitigen Preisen günstiger als derjenige mit konventionellen Materialien.
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. 3. Betonform zur Fertigung von Longboards aus carbonfaserverstärktem Kunststoff (CFK)
Das Exponat auf dem ITA-Stand zeigt eine Prototypform aus textilbewehrtem Beton zur Herstellung von CFK-Longboards und wurde in Zusammenarbeit mit der Firma KMB Keramischer Modell- und Formenbau GmbH, Wesel, entwickelt. Die Prototypform versteht sich als Ersatz für Formen aus Kunststoff (Ureol, Plattenmaterial), Aluminium oder Stahl. Hier verwenden wir die Form für Vakuuminfusionen mit Epoxidharz und Carbon- bzw. Glasfasern. Formen aus Beton zur Herstellung von Faserverbundkunststoff (FVK)-
Bauteilen sind derzeit noch nicht auf dem Markt. Mit der Betonform zur Fertigung von CFK-Longboards ist die erste Form dieser Art verfügbar.
Durch die gute Temperaturbeständigkeit kann ein FVK-Bauteil in der Form infundiert und anschließend getempert werden. Die Material- und Herstellungskosten sind für Betonformen deutlich günstiger. Neue Formen müssen nicht erneut aus dem Vollen gefräst oder aufwendig im Handlaminierverfahren hergestellt werden. Sie werden nach Herstellung der Urform in kürzester Zeit beliebig oft erneut kostengünstig abgeformt.
Für die Hersteller von Fertigteilen oder FVK-Bauteilen wie die Automobil-, Luft- und Raumfahrt- und Zulieferindustrie ergeben sich folgende potentielle Vorteile:
• Stark reduzierte Formkosten, da mehrere Formen kostengünstig aus einer Urform gefertigt werden können.
• Tempern der Bauteile direkt in der Form.
Erste Bauteile wurden bereits erfolgreich hergestellt und zeigen das große Potential für Betonformen in der FVK-Produktion.
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bzw. 
. Über das Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University (ITA):
Das Institut für Textiltechnik (ITA) gehört zur Exzellenz-Universität RWTH Aachen. Seine Kernkompetenzen liegen in der Entwicklung von Textilmaschinen und -komponenten, neuen Werkstoffen und neuen Verfahren zur Herstellung von Textilien. Die zentralen Technologiefelder sind Material- und Energieeffizienz, Funktionsintegration und Integrative Produktionstechnologien. Durch das Center of High Performance Fibre Material ermöglicht das ITA klein- und mittelständischen Unternehmen (KMU) direkten Zugang zu wissenschaftlicher Forschung speziell im Bereich von Hochmodulfasern und Composites. Für Industrieunternehmen bietet das ITA Weiterbildung und Seminare sowie Forschungsdienstleistungen gemeinsam mit der Partnerfirma ITA Technologietransfer GmbH an. Daneben bildet das ITA Studierende verschiedener Fachrichtungen in Textiltechnik aus und ermöglicht die Promotion zum Dr.-Ing. Weitere Informationen finden Sie unter www.ita.rwth-aachen.de.
Zusätzlich bietet das ITA in Kooperation mit der RWTH International Academy den internationalen Masterstudiengang "M.Sc. in Textile Engineering" an. Entsprechende Informationen finden Sie unter https://www.academy.rwth-aachen.de/en/index/education-formats/mastercolleges/masters-college-textile-engineering.
Quelle: idw
