CFK Valley: Continuous Forming of Carbon Fiber Reinforced Thermoplastic Profiles for Structural Applications – Teilvorhaben E

Das Vorhaben gliedert sich i.A. in verschiedene Bereiche. Die Professur für Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung (SLK) der TU Chemnitz verfolgt das Ziel einer vollständigen Konsolidierung faltgewickelter thermoplastischer Organobleche. Die besondere Herausforderung besteht zum einen in der Verarbeitung von Hochleistungspolymeren, wie PAEK und zum anderen in der Konsolidierung (Verbindung) einer Vielzahl gehefteter Einzelschichten zu einem Mehrschichtverbund. Im Detail besteht der Mehrschichtverbund aus mindestens 6 PAEK-CF-Einzellagen, deren Faserorientierung, bedingt durch die geforderte mechanische Performance und den zu deren Herstellung prädestinierten Faltwickelprozess, zu mehr als 70 % von der Fertigungsrichtung abweicht. Hierfür sind mannigfaltige Untersuchungen zur Konsolidierung, der Stabilität des mechanischen Eigenschaftsportfolios währen der Verarbeitung und den thermischen Parametern der Materialen erforderlich. Hierfür gehört eine Vielzahl an Verfahren dem Stand der Technik an. Dennoch zeigen Überlegungen, dass ausschließlich eine Verfahrenskombination aus einer statischen Presse und einem kontinuierlichen Verfahren den Forderungen nach gleichbleibend hoher Qualität, niedrigen Kosten und ausreichendem Flexibilitätsgrad gerecht wird. Das SLK kann dafür auf eigene Erfahrungen zur Herstellung von Organoblechen zurückgreifen, die bisher aber ausschließlich Standartpolymere und technische Polymere adressierten. Da der Bedarf an Hochleistungspolymeren jedoch frühzeitig erkannt wurde, sind bereits erste Schritte zu deren Einsatz, in Form von Anlagentechnik und Werkzeugen, unternommen worden, was die geplanten Untersuchungen komplementär unterstützt und das Vorhaben auf fruchtbaren Boden stellt.