Faserverbundkunststoffe
Faserverbundkunststoffe (FVK) sind seit einigen Jahren ein fester Bestandteil der Forschung der Kunststofftechnik Paderborn. Der Fokus liegt dabei auf endlosfaserverstärkten Thermoplasten, die in den letzten Jahren in der Industrie eine immer größere Rolle spielen.
Im Folgenden wird ein Überblick über aktuelle Forschungsschwerpunkte gegeben:
Hybrid-Fügen (Metall + FVK)
- Spritznieten
- Stempelnieten
- Kleben
Recycling
- Zerkleinerung
- Regranulierung
- Spritzgießdirektverarbeitung
Hinterspritzen von FVK
- Verbundhaftung
- Infraroterwärmung
- Materialabbau
Alterungsverhalten
- Einfluss von Temperatur und Feuchtegehalt
- Einfluss mechanischer Vorschädigung
- Entwicklung eines Ultraschallmesssystems zur zerstörungsfreien Alterungscharakterisierung
Um bei Motorrädern Gepäck mitzuführen oder beim PKW das Ladevolumen zu erhöhen, bedarf es eines zusätzlichen Koffers oder einer Tasche. Beide Systeme haben Vor- und Nachteile. Ein Koffer schützt den Inhalt vor äußeren Einflüssen und bei Stürzen. Jedoch sind Koffer an Motorrädern eher sperrig und erhöhen die Fahrzeugbreite, was zu einer Verschlechterung der Fahreigenschaften führt. Taschen haben den Vorteil einer geringen Masse und einer leichten Demontierbarkeit, jedoch bieten sie kaum Schutz bei Stürzen, sind häufig nicht wasserdicht und bieten nur schlechten Diebstahlschutz. Die beiden Systeme sollten bei einer Nichtnutzung demontiert werden, um den Fahrbetrieb nicht zu stören.
Die angestrebte Entwicklung eines neuen Koffersystems soll die Vorteile der beiden Gepäckansätze miteinander verbinden und gleichzeitig die Funktionalität erweitern. Die Entwicklung passt sich je nach Gepäckvolumen an die notwendige Größe an. Im ungenutzten, eingefahrenen Zustand soll der Koffer die Optik und Fahreigenschaften des Motorrads nicht negativ beeinflussen. Die Entwicklung sieht daher eine Neukonzeptionierung eines Koffers vor, der durch den Einsatz eines dehnbaren, flexiblen und hochfesten Faserverbundkunststoffes seine Form ändern kann. Dadurch ist das Koffersystem in der Lage, jegliche Geometrie auf- und anzunehmen und somit das Ladevolumen um ein Vielfaches effizienter zu nutzen. Aus dem Automobilbereich, der Medizintechnik und diversen anderen Anwendungsbereichen der Verpackungsindustrie sind thermoplastische Elastomere für eine hohe Dehnfähigkeit und gute haptische Eigenschaften bekannt. Um das TPE als Grundwerkstoff nutzen, aber gleichzeitig eine entsprechende Festigkeit gewährleisten zu können, soll ein Faserhalbzeug in das TPE eingebracht werden. Hier ist auf eine Kompatibilität des Faserhalbzeugs und des TPEs zu achten. Dies ist eine besondere Herausforderung, da sich die beiden Materialien chemisch und im Hinblick auf die mechanischen Eigenschaften stark unterscheiden. Die Besonderheit an dem so entstehenden endlosfaserverstärkten TPE ist eine hohe Flexibilität bei einer gleichzeitig gerichteten Verstärkungswirkung in Belastungsrichtung.
Genauer Informationen zu diesem Projekt finden Sie hier: Projektbericht
