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Thermoplastische Blattfeder, hergestellt im T-RTM Verfahren. (Bildquelle: Fraunhofer ICT)

Durch die Substitution duromerer Matrixsysteme mit dem Monomer-Caprolactam werden Materialkosten deutlich reduziert und die Rezyklierbarkeit von Bauteilen gewährleistet. Im T-RTM-Prozess polymerisiert das geschmolzene -Caprolactam zu Polyamid 6. Aufgrund der niedrigen Viskosität der Monomerschmelze lassen sich komplexe Endlosfaserverbundstrukturen schnell und effizient infiltrieren. Anschließend erfolgt die in-situ Polymerisation zum Bauteil im temperierten Werkzeug. Inzwischen steht dem Institut auch eine Hochdruck-RTM Dosieranlage zur Verfügung. Mit dieser wurde das Verfahren im Rahmen eines Kundenprojektes nun auch zur Herstellung von thermoplastischen Composite-Blattfedern für die automobile Anwendung erprobt. Bislang werden für die kommerzielle Produktion von Composite-Blattfedern duromere Matrixsysteme verwendet. Aufgrund des neuen Verfahrens entstand eine spürbare Kostenersparnis durch die Verwendung von Caprolactam als Matrixsystem. Für die Herstellung einer Blattfeder werden drei bis vier Kilogramm Matrix benötigt. Im Vergleich zum Epoxidharz liegen die Rohstoffkosten für Caprolactam derzeit bei etwa 50 Prozent. Darüber hinaus ist das Bauteil nach dem Lebenszyklus aufgrund der thermoplastischen Matrix vollständig recyclingfähig. Eine Möglichkeit bietet die Depolymerisation des Kunststoffs in seine einzelnen chemischen Grundbausteine. Alternativ kann das Bauteil zerkleinert, compoundiert und als glasfaserverstärktes Spritzgussmaterial verwendet werden.

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