Trägerintegriertes Pressen von Faserverbundkunststoffen (TIP)

Im Nasspressen (NP) wird flüssiges Harz auf ebene trockene Fasermatten aufgebracht und gleichzeitig in Form drapiert und verpresst.

Nasspressen (NP) wurde bisher nicht erforscht und kaum Prozessalternativen zur Optimierung aufgezeigt, obwohl Vorteile einer kurzen schnellen Prozesskette bestanden. Die Harzflusskontrolle, die bei anderen Fließverfahren wie dem Resin-Transfer-Molding, wichtig ist, wurde im NP nicht behandelt.

Projektziel war, ein NP-Verfahren zu entwickeln, das eine hohe Harzflusskontrolle und leichte Halbzeughandhabe ermöglicht. Dies war im NP bisher nur bedingt möglich. Die industrielle Funktionalität des neuen Trägerintegrierten Pressens (TIP), in dem flüssiges Harz von den trockenen Fasern durch einen mit Speicherkavitäten versehenen Träger getrennt wird, sollte nachgewiesen werden.

Der Träger ermöglicht einen verschleißarmen und vakuumdichten Betrieb des Pressenwerkzeuges. Weiterhin kann durch seine Drapierfunktion Karbonfaserverschnitt eingespart werden. Werkzeug und Trägerkonzept wurden als Prototyp (D=400 mm) validiert und Folien aus elastischem Polyurethan wurden als geeignetes Trägermaterial gewählt – ihr lassen sich Kavitäten einprägen, die im Pressprozess faltenfrei eliminiert werden und sie erlaubt eine Drapierung der ebenen Fasermatten. Der optimierte Harzfluss im TIP wurde durch PC-basierte Bilderkennung von Fluoreszenzfotographien von Presslaminaten nachgewiesen. Durch Temperaturkontrolle ließ sich über die Rückformung der Speicherkavitäten im Träger der Harzfluss steuern. NP hingegen zeigte einen parameterabhängigen, heterogenen Harzfluss.

Zur industriellen Funktionsfähigkeit des neuen Verfahrens wurde ein Produktionssystem auf Industriemaßstab umgesetzt, mit dem Laminate für automobile Rücksitzlehnen (700×700 mm) produziert werden können.