Validierung des Innovationspotentials von Comminglinggarn-basierten nanomodifizierten thermoplastischen Faserverbundkunststoffen
Die Herstellung von Faserverbundwerkstoffen, bei denen Fasergewebe in eine thermoplastische Kunststoffmatrix eingebettet werden (so genannte Organobleche), erfolgt in einem zweistufigen Prozess, bei dem die Formgebung von der Verdichtung der thermoplastischen vorimprägnierten Fasern entkoppelt ist. Aufgrund der niedrigen Wärmeleitfähigkeit der Kunststoffmatrix ist dieser Prozess sehr zeit‑, energie- und somit kostenintensiv und verursacht mehr als 40% der Produktionskosten des Endbauteils.
An der RWTH Aachen konnte im Rahmen der Grundlagenforschung gezeigt werden, dass die Wärmeleitfähigkeit der Kunststoffmatrix durch Beimischung von Nanopartikeln erhöht werden kann. Dadurch können die Zeiten zum Aufheizen und Abkühlen der Matrix deutlich verkürzt werden. Unter Nutzung dieses Effektes ist eine innovative Prozesskette für die wirtschaftliche Herstellung von thermoplastischen Verbundbauteilen entstanden.
Ziel des Vorhabens ist die Validierung dieser neuen Prozesskette. Zur Sicherung der Qualität der hergestellten thermoplastischen Bauteile sollen außerdem Methoden zur Qualitätsprüfung entlang der einzelnen Schritte der Prozesskette definiert und vorhandene Verfahren analysiert und hinsichtlich Ihrer Anwendbarkeit bewertet werden.
Eine anschließende Verwertung kann entweder über Lizenzverkäufe oder die Gründung eines Spinn-offs ca. zwei Jahre nach Projektende erfolgen.