ROBUST: Verfahren zur ressourcenschonenden Oberflächenvorbehandlung von FVK-Bauteilen mittels energiereicher Strahlung

17854 N

Forschungsstelle 1:

Fraunhofer-Gesellschaft e. V.,

Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM
 

Projektleiter 1:

Dr. Christopher Dölle

 
Laufzeit: 01.12.2014 - 30.11.2016  

Für den Einsatz von faserverstärkten Kunststoffen (FVK) ist eine Optimierung der Klebprozesse, insbesondere der Oberflächenvorbehandlung, wichtig. Bei einer duroplastischen Matrix ist die Kontamination mit Trennmittel, bei thermo-plastischen Matrizes wie Polypropylen ist vor allem die niedrige Oberflächenenergie zu berücksichtigen. Gängige Methoden zur Klebvorbehandlung wie Einschleifen sind inhomogen und materialinvasiv. Es besteht weiterhin hoher Bedarf an innovativen Vorbehandlungsprozessen.

Ziel des Vorhabens ist es, die lichtbasierte VUV-Vorbehandlung beispielhaft, aber grundlagenorientiert, für zwei FVK zu erarbeiten, um darauf aufbauend Möglichkeiten zur Fertigungsintegration anhand konkreter Anwendungsfälle zu evaluieren. Neben der materialspezifischen Prozessanpassung und -optimierung steht die Untersuchung möglicher Maßnahmen zur Prozessbeschleunigung im Vordergrund.

Die Ergebnisse wirken sich direkt auf den Prozessschritt „Vorbehandlung“ für das anschließende Kleben von FVK aus. Aus Anwendersicht wird der wesentliche Nutzen des Vorhabens darin gesehen, den Zugriff auf eine innovative und in der Gesamtbetrachtung kostenattraktive Alternative zu den bisherigen Vorbehandlungsverfahren für FVK zu haben. Das Vorhaben unterstützt mit hoher Anwendungsbreite den „Zukunftsmarkt FVK“. Die KMU-Relevanz zeigt sich vor allem vor dem Hintergrund der großen Anzahl von KMU-Zulieferbetriebe. Durch indirekte Förderung der Leichtbauweise kann ein Beitrag zur Ressourceneinsparung geleistet werden.

Aufgrund des sehr hohen Interesses aus der Industrie wird ein großes Potenzial zur Erstumsetzung der Ergebnisse erwartet. Aufgrund der branchenübergreifenden Zusammensetzung des PA wird hierbei eine breite Produktpalette mit CFK, GFK, PP-GF, WPC etc. mit unterschiedlichsten Anforderungen für den späteren Technologietransfer zugänglich. Somit bestehen gute Chancen, die VUV-Vorbehandlung als Querschnitttechnologie mit hoher Anwendungsbandbreite zu vermarkten und wissenschaftlich zu publizieren.

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BMWi-Logo Das IGF-Vorhaben Nr. 17854 N der Forschungsvereinigung DECHEMA, Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V., Theodor-Heuss-Allee 25, 60486 Frankfurt am Main wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.
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