21124 BG
Kernaufgabe dieses Projekts war es, den Verschnitt, der bei der Produktion von kohlenstofffaserbasierten Komponenten anfällt, wieder als Vliesstoff in der Sheet Moulding Compound (SMC)-Prozesskette einzusetzen und in hochwertige Produkte zu überführen. Der Fokus lag dabei auf der Verringerung bzw. Substitution von Neuware durch Recyclingware und Materialmischungen von Neuware und Recyclingware.
Prinzipiell können rCF-Vliesstoffe für die Verarbeitung in der SMC-Prozesskette eingesetzt werden. Im Projekt wurde sowohl die Eignung vernadelter Vliesstoffe als auch unverfestigter Vlieslagen untersucht. Durch Anpassung der Halbzeuge und Prozessparameter konnten sowohl Platten im Form- als auch Fließpressen mit einer Werkzeugbelegung von 75 % erzeugt werden.
Die Charakterisierung der aus den VliesSMC-Halbzeugen hergestellten Platten zeigte, dass sie mit den Referenzprodukten aus Primärfasern konkurrieren können. Optimierte Versuchsvarianten hatten einen um bis zu 20 % niedrigeren Fasergehalt und zeigten vergleichbare und teilweise sogar höhere Zugfestigkeiten und Steifigkeiten.
Der Einsatz von rezyklierten Faserstoffen führt so beim VliesSMC-Prozess zu einem Einsparpotential von ca. 25 % verglichen mit der aktuell üblichen Nutzung von Primärfasern in Rovingform. Bei der werkzeugtechnischen Auslegung, besteht zusätzlich ein hohes Einsparpotenzial im Bereich Konstruktion und Material, da ein niedrigerer Werkzeuginnendruck nötig ist.
Bearbeitet wurde das Forschungsthema von 4/19 bis 03/22 an der FhG Chemische Technologie, Pfinztal, (Joseph-von-Fraunhofer-Straße 7, 76327 Pfinztal Tel. 0721 4640-00) unter der Leitung von Florian Watzig (Leiter der Forschungseinrichtung Prof. Dr.-Ing. Peter Elsner) und dem Sächsisches Textilforschungsinstitut, Chemnitz (Annaberger Straße 240, 09125 Chemnitz, Tel. +49 371 5274-0) unter der Leitung von Dipl. Ing. Marcel Hofmann (Leiter der Forschungseinrichtung Dr. Heike Illing-Günther).
Das IGF-Vorhaben Nr. 21124 BG 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 Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.