Spaltimprägnieren

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Christian Hopmann, seit 8/2011
• Fachliche Zuordnung: Leichtbau, Textiltechnik
• Förderung: Förderung von 2007 bis 2012
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 33627655

• Erstellungsjahr: 2013

Zusammenfassung der Projektergebnisse

In TP6 (Spaltimprägnieren) konnte die in der ersten Förderperiode aufgebaute Anlagentechnik so optimiert werden, dass eine Bauteilfertigung von funktionsintegrierten Bauteilen in nur 4:40 min möglich ist. Durch die neuartige Prozessführung, die Erzeugung eines temporären Fließspalts über dem in das Werkzeug eingelegten Preform, kann das Harzsystem schnell und widerstandsarm in die Werkzeugkavität eingeleitet werden. Die gesamte Imprägnierungszeit beträgt hierdurch lediglich 14 s. Nur durch diese Prozessführung ist es möglich, hochreaktive Harzsysteme zu verarbeiten, die eine Bauteilfertigung in kurzen Zykluszeiten bei isothermer Werkzeugtemperierung ermöglichen. Die in der ersten Förderperiode erzielten Ergebnisse wurden auf komplexere Bauteilstrukturen übertragen. Neben der Herstellung von gekrümmten Bauteilen mit Dickensprung wurden Bauteile mit Funktionselementen hergestellt. Hierfür wurde ein modulares Werkzeug in Betrieb genommen, welches die Herstellung von Bauteilen mit Durchbrüchen, mit Krafteinleitungselementen und mit Versteifungsstrukturen ermöglicht. Es wurden Versuchsserien durchgeführt und Prozessparameter ermittelt, die eine Fertigung von Bauteilen mit Funktionselementen in sehr guten Laminatqualitäten in lediglich 4:40 min ermöglichen.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Automatisierte Fertigung von Hochleistungsbauteilen mithilfe des Spaltimprägnierverfahrens. 25. Internationales Kunststofftechnisches Kolloquium des IKV, Aachen, März 2010
  Michaeli, W.; Bastian, R.; Fischer, K.
  
• Gap Impregnation: A high volume capable process for manufacturing structural composite parts. 26th Annual Meeting of the Polymer Processing Society, Banff, Kanada, Juli 2010
  Michaeli, W.; Bastian, R.; Fischer, K.; Strohhäcker, J.
  
• Spaltimprägnierverfahren für schnellere Herstellung von Hochleistungsbauteilen. Lightweight Design (2010) 1, S. 48-54
  Michaeli, W.; Fischer, K.
  
• Neue Ansätze zur großserientauglichen Fertigung struktureller Bauteile aus faserverstärkten Kunststoffen. Kunststoffe Automotive Powertrain, München, November 2011
  Fischer, K.
  
• Spaltimprägnierverfahren vs. RTM-Verfahren: Reduzierung der Taktzeiten durch neuartige Anlagentechnik. 17. Nationales Symposium SAMPE Deutschland e.V., Aachen, Februar 2011
  Michaeli, W.; Bastian, R.
  
• Analysis of the production of composite parts with functional elements using the Gap Impregnation process. 28th Annual Meeting of the Polymer Processing Society, Pattaya, Thailand, Dezember 2012
  Hopmann, Ch.; Bastian, R.; Fischer, K.; Schoeldgen, R.
  
• Neue Werkzeugtechnologien für die FVK-Serienproduktion. Tagungsunterlagen 26. Internationales Kunststofftechnisches Kolloquium des IKV, Aachen, März 2012
  Hopmann, Ch.; Bastian, R.
  
• Realisierung einer FVK-Serienproduktion mittels neuartiger Werkzeugtechnik. Lightweight Design (2012) 6, S. 57-62
  Hopmann, Ch.; Bastian, R.
  
• Spaltimprägnierverfahren – Herstellung komplexer FVK- Bauteile in kurzen Zykluszeiten. GAK - Gummi, Fasern, Kunststoffe 65 (2012) 02, S. 120-124
  Hopmann, Ch.; Michaeli, W.; Bastian, R.