Sichere Beschreibung von Faserverbundwerkstoffen

Faserverbundwerkstoffe machen Fahrzeuge leichter und sparen dadurch Energie. Trotzdem werden sie noch nicht überall eingesetzt, wo es technisch möglich ist. Wichtig für eine breite Nutzung ist nicht nur der Preis, sondern sind auch verlässliche und genaue Materialkennwerte, damit ein Bauteil exakt ausgelegt werden kann. Für Verstärkungstextilien liegen solche Kennwerte bisher nicht vor.

Die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) entwickeln Materialkennwerte für Faserverbundwerkstoffe, die die Anforderungen der Automobil- und Luft- und Raumfahrtbranche erfüllen. Das Forschungsprojekt wird vom Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau des Landes Baden-Württemberg gefördert.

Derzeit nutzt die Industrie oft herkömmliche Materialien wie zum Beispiel Werkstoffe aus Metall, weil für diese bereits umfangreiche Materialkennwerte vorliegen. Deshalb erarbeiten die DITF für thermoplastische Carbonfaserverbundwerkstoffe eine Beschreibung der Eigenschaften der komplexen Faser-, Polymer- und Strukturkombinationen. Dies beinhaltet sowohl hochfeste Virgin-Carbonfasern als auch recycelte Carbonfasern sowie thermoplastische Matrixpolymere. Jeder Faserwerkstoff und jede Matrix werden in verschiedenen Strukturkombinationen detailliert materialphysikalisch dargestellt und in Materialkarten festgehalten.

Diese Karten werden der Industrie auf einem Informationsportal zur Verfügung gestellt. Dort können die Unternehmen technische Eigenschaften, Produkteigenschaften, Prozesseinstellungen, Prüfmethoden und mögliche Anwendungen von Materialien recherchieren, finden alternative Vorschläge und können am Ende das für sie am besten geeignete Bauteil auf Basis von Simulationsrechnungen konfigurieren und produzieren. Mit den digitalisierten Daten wird der gesamte Prozess entlang der Wertschöpfungskette optimiert.
Mit den Daten aus dem Informationsportal steigen die Marktchancen der kleinen und mittelständigen Unternehmen im Land, die die geforderten Materialkennwerte nicht selbst entwickeln können.

Weitere Informationen zum Thema erhalten Sie bei Dr.-Ing. Martin Dauner, Bereichsleiter Filamentgarntechnologien, Vliesstofftechnologien
+49(0)711 9340-218, martin.dauner@ditf.de.