Entwicklung eines membrangesteuerten Differenzdruck-Infusionsverfahrens zur Effizienzsteigerung bei der Serienherstellung von faserverstärkten Kunststoffbauteilen für den Fahrzeugbau
Dieses Vorhaben wurde aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) gefördert.
Schneller als man denkt - Innovation im Fokus der EFRE Förderung
Dass mit Hochleistungsfaserverbundwerkstoffen auch im Fahrzeugbau sehr große Gewichtseinsparungen möglich sind ist hinreichend bekannt, es fehlt aber bislang an einer Produktionstechnologie, die eine wirtschaftliche Großserienproduktion von Hochleistungsfaserverbundbauteilen für den Fahrzeugbau mit sehr geringen Taktzeiten ermöglicht. Ziel des beantragten Vorhabens ist die Entwicklung eines membrangesteuerten Infusionsverfahrens (MGI-Verfahren) das sehr kurze Infusionszeiten ermöglicht. In Kombination mit einer von den Erfindern bereits patentierten und bewährten CFK-Heiztechnologie sowie mit schnellhärtenden Harzsystemen sollen auf diese Weise Taktzeiten von unter sechs Minuten bei der Herstellung von Hochleistungsfaserverbundbauteilen im Infusionsverfahren erreicht werden. Wesentlich ist dabei die Kombination aus einer sehr hohen Bauteilqualität, die der von Autoklavbauteilen aus dem Luftfahrtbereich nahe kommt, in Kombination mit einer sehr geringen Taktzeit unter Verwendung relativ kostengünstiger Werkzeuge in einem automatisierbaren Herstellverfahren. Kerngedanke des MGI-Verfahrens ist eine Vakuuminfusion über einen membrangesteuerten Infusionsspalt, der während der Infusion in der Kavität erzeugt wird. Dabei sind zusätzliche Druckausgleichskammern in stabilen Ober- und Untergestellen vorhanden, die über druckgeregelte Vakuumpumpen automatisch einen Deformationsausgleich der biegeelastischen Formschalen gewährleisten sollen. Damit werden Infusion und Konsolidierung des Bauteils automatisierbar und können in sehr kurzer Zeit erfolgen. Im Rahmen des beantragten Vorhabens werden zunächst die Grundlagen des neuen MGI-Verfahrens systematisch erforscht. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse sollen an zwei zu entwickelnden Referenzbauteilen mit steigender Komplexität die Serientauglichkeit des neuen Verfahrens aufzeigen. Angestrebt wird dabei eine Patentierung des Verfahrens durch die Fachhochschule Bielefeld sowie eine anschließende Verwertung durch eine im Anschluss zu vollziehende Ausgründung.