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Kleinwindenergieanlagen lassen sich aktuell im Binnenland kaum rentabel betreiben . Die Partner EAB Gebäudetechnik Luckau GmbH und das Fachgebiet Polymerbasierter Leichtbau der BTU Cottbus-Senftenberg haben dieses Manko nun behoben: Passive Smartblades aus 3D-gedruckten Formwerkzeugen passen sich den Windverhältnissen an. Dies gelingt durch einen intelligenten Lagenaufbau und dessen Biege-Torsions-Kopplung.

Additiv gefertigte FKV-Formwerkzeuge für FKV-Bauteile von Kleinwindenergieanlagen

Glasfasern / -matten

Faserverarbeitung

Simulation Produkt- / Formteildesign

Verbundwerkstoffe / Werkstoffverbunde

Finite Methoden

Harze, Epoxid

Windkraft

Analysetools, FEM

Faserverbundwerkstoffe

Hocheffiziente adaptive Faserverbund-Rotorblätter

Der Leichtbau gewinnt besonders im Automobilbau zunehmend an Bedeutung und ist Thema in zahlreichen Forschungsprojekten. Welch hohes Potenzial das Faser-Direkt-Compoundieren von Arburg hierfür bietet, zeigt das Verbundprojekt MoPaHyb – Modulare Produktionsanlagen für Hybridbauteile.

MoPaHyb-Projekt: Leichtbauverfahren FDC in Kombination mit Spritzpressen

Hybridtechnik

Kohlenstofffasern / -matten

Pressen von Kunststoffen

Hybrid-Spritzgießen (Metall / Kunststoff)

Langglasfaserverarbeitung im großen Stil

Für die Herstellung von Leichtbaukomponenten mittels Thermoplast-Tapelegen kommen oft Diodenlaser zum Einsatz. Gängige Bandablegesysteme sind in ihrer Produktionskapazität jedoch begrenzt, da sie nur mit einem Bearbeitungskopf arbeiten. Die Laserline GmbH verspricht mit einem flexiblen Multikopfsystem Abhilfe.

Mehrere Bearbeitungsköpfe in einer Reihe optimieren Verfahrensgeschwindigkeit

Halbleiterlaser, Diodenlaser

Schnüre, Bänder, Tapes

Die Hydra unter den Diodenlasern

Engel konnte nachweisen, dass sich Regranulate aus Organoblechverschnitt unter Beibehaltung der Materialeigenschaften im Spritzgießverfahren verarbeiten lassen. Composite-Rohstoffe könnten so vollständig im Kreislauf gehalten werden. Das macht die Materialien für den Leichtbau umso interessanter.

Regranulat aus Organoblech-Beschnitten beim Spritzgießen einsetzen

Spritzgießmaschinen, allgemein

Spritzgießmaschinen

Kunststoff-Recycling

Organobleche (gewebeverstärkte Thermoplast-Halbzeuge)

100 Prozent Materialnutzung

Für eine schnelle Lebensdauerabschätzung von kurzglasfaserverstärkten Kunststoffe wird der Einfluss wechselnder Last und Frequenz in Form von Lastkollektiven auf die Werkstoffermüdung  untersucht und eine integrative Berechnungsmethodik zur Strukturauslegung vorgestellt.

Kurzglasfaserverstärkte Thermoplaste im Stresstest

Thermoplaste

Kollektives Versagen vermeiden

Der Klima- und Verkehrswende kommen ausgeklügelte Faserverbundlösungen zugute. Für Marine, Infrastruktur und Schienenfahrzeugbau konkurrieren vielfältige Brandschutzkonzepte. Die Branche widmet dem Recycling größere Aufmerksamkeit.

Faserverbundkunststoffe beleben das Transport- und Bauwesen

Composite-Halbzeuge

Verstärkungsstoffe

Naturmaterialien

Composites setzen Trends im Leichtbau

Für einen von Forschern der Universität Stuttgart und der Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung entworfenen Tragwerksknoten standen pflanzliche Verzweigungen wie Astgabeln Pate.

Baustoffe

Baukonstruktion

Die Natur als Pate

 Bei der Produktion von Organoblechen fallen Verschnittreste an, die sich nicht direkt wieder in den Herstellungsprozess zurückführen lassen. Die werkstoffliche Verwertung dieser Verschnitte stellt dafür einen vielversprechenden Recyclingansatz dar.

Faserverstärkte Thermoplaste mechanisch rezyklieren und in die Produktion zurückführen

Mahlgut

Mahlen

Organoblech-Verschnitte recyceln

Auf der Suche nach einer wirtschaftlichen Lösung zur Fertigung von Composites kam eine Oberkolbenpresse von Wickert Maschinenbau in die engere Wahl. Außer der ungewöhnlich hohen Öffnungskraft waren Heizplattentemperaturen von bis zu 340°C sowie die enorme Zykluszeit von bis zu 72 Stunden gefordert. 

Composite-Bauteile mit Hochleistungsthermoplasten wirtschaftlich fertigen 

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Presse mit 4000 kN Öffnungskraft  

Lebensmittelverpackungen, Smartphones und Solarpanele: Weltweit ist biaxial orientierte Polyesterfolie im Einsatz. Doch das Material wird unter Nachhaltigkeitsaspekten hinterfragt.

Wie sich die Nachhaltigkeit von PET-BO-Folien steigern lässt

Flachfolienanlagen

Nachhaltigkeit

Polyethylenterephthalat

Folienabzug- und -aufwickelmaschinen

Folienreckanlagen

Schrumpf ist Trumpf

Additive bestehen oft aus Zusatzstoffmischungen heterogener Komponenten. Deren Anisometrie führt dabei zu Bauteileigenschaften, die sehr stark von der Ausrichtung der Zusatzstoffe abhängig sind.

Orientierungsverhalten von Zusatzstoffmischungen simulieren

Additiv-Konzentrate

Prozesssimulation

Spritzgießsimulation

Füllstoffe, allgemein

Additiv-Batches

Elektrisch leitende Füllstoffe (Metalllegierungen, Ruß, Graphit)

Wenn die Faser mit dem Plättchen

Carbonfasern sind kostspielig und deshalb interessant für das Recycling. Die Ergebnisse des Projekts RecyCarb ermöglichen die Mehrfachnutzung von Carbonfasern durch einen funktionellen Wiedereinsatz. Erste Demonstratoren belegen die industrielle Umsetzbarkeit.

Wiedereinsatz rezyklierter Carbonfasern in anspruchsvollen Bauteilen

Kunststofffasern

Zweites Leben für Carbon

Zur Erwärmung von endlosfaserverstärkten Thermoplasten eignet sich auch der Joule-Effekt. Am Institut für Kunststofftechnik der Universität Stuttgart wurde ein Verfahren entwickelt, bei dem Halbzeuge über Kontaktelemente bestromt werden.

Einfluss der Kontaktierung auf die Joulesche  Erwärmung endlosfaserverstärkter Thermoplaste

Heizeinrichtungen, elektrisch

Richtig heiß mit runden Ecken

In der Extrusion liegt nach wie vor die Effizienzsteigerung im Fokus. Neben energiesparsamen Systemen werden darunter zunehmend die Flexibilisierung von Anlagen und Prozessen sowie die Reproduzierbarkeit von Qualität in der Produktion verstanden. Insbesondere die Folienbranche verfolgt auch in diesem Jahr das Ziel der Prozessoptimierung und Digitalisierung. 

Effizienz bleibt angesagt 

Blasfolienextrusion

Wickelmaschinen

Flachfolien- und Plattenextrusion

Rohr- und Profilextrusion

Extrusion auf der K 2019  

Die Buss AG, Pratteln/Schweiz, hat ihre Compeo-Baureihe um die Größen 88 und 110 für die Aufbereitung von Masterbatches und faserverstärkter Thermoplaste (FRTP, fiber-reinforced thermoplastics) erweitert (Bild). Die neue Baureihe wurde für Temperaturen bis 400 °C entwickelt. Der modulare Aufbau und neuartige Prozessgeometrien erschließen ein breites Anwendungsspektrum. 

Buss auf der K 2019 

Masterbatches

Intensives Mischen, hohe Füllgrade und präzise Temperaturführung im Visier 

Ein von der TH Köln in Zusammenarbeit mit dem Werkzeugbauer Röttger entwickeltes Werkzeugsystem erhöht die Imprägniergeschwindigkeit für Kohle- und Glasfasern auf 1,6 bis 2 m/s, ohne die Laminatqualität zu verschlechtern.

Ein neues Imprägnierwerkzeug reduziert die Prozesskosten beim Wickelverfahren

Fasern

Werkzeuge für Faserverarbeitung

Walzen, allgemein

Schneller, einfacher, günstiger

Die Bimec s.r.l., Vanzaghello/Italien, beschäftigt sich mit der Verbesserung der Produktion und der Reduzierung von Standzeiten über die Wicklung. Das vorgestellte Modell TCA64C+ verfügt beispielsweise über eine automatische, programmierbare Zugkraftregelung sowie ein System zur Schnellentladung von Fertigrollen. Darüber hinaus sind eine wellenlose Abrollung, ein spezieller Spleißtisch und eine wahlweise automatische oder manuelle Positionsanpassung der Messer und Innenmesser vorgesehen. Laut Angaben des Herstellers ist die Anlage neben dem Schneiden von Kunststofffolien ebenso zum Schneiden von Papier, Laminaten und weiteren in flexiblen Verpackungen verwendeten Materialien geeignet. 

Bimec auf der K 2019 

Wicklung verbessert Herstellprozesse 

Der Fasergehalt in glasfaserverstärkten oder mineralgefüllten Kunststoffen wird meist durch die Veraschung im Muffelofen bestimmt. Das prepASH-System macht das Untersuchungsverfahren effizienter, schneller und automatisierter.

Automatisierte Bestimmung von Faservolumenanteil und Restfeuchte

Glasfaser / Breitband

Messtechnik

Schnell und sicher wissen, wie viel drin ist

 Faser-Kunststoff-Verbunde sind aufgrund ihrer hervorragenden spezifischen Materialeigenschaften ein idealer Werkstoff für Leichtbauanwendungen

Multifunktionale Gebäudehülle aus naturfaserverstärktem Kunststoff und Wellpappenkern

LED / OLED-Systeme und Faseroptik

Medienfassade auf Basis nachwachsender Werkstoffe

Ein anspruchsvolles Material sind faserverstärkte Kunststoffe insbesondere auch beim Fügen und Verbinden, droht doch beim Eindrehen von Schrauben in ein Bauteil aus Verbundwerkstoffen Delamination: Einzelne Schichten des Verbundwerkstoffs könnten sich ablösen oder Fasern aus dem Verbund herausgerissen werden. 

Faserverstärkte Kunststoffe rasch ohne Delamination fügen 

Verbindungstechnik

Schraubtechnik

Selbstfurchende Buchse für CFK und GFK 

Im Forschungsprojekts ReLei ist es gelungen, neue Werkzeug- und Prozesstechnologien zu entwickeln, um komplex geformte Sandwichbauteile in einem effizienten Kombinationsprozess herzustellen.

Thermoplastische Sandwichstrukturen für Großserienanwendungen

Schaumspritzgießen

Spritzgießwerkzeuge

Spritzgieß-Sonderverfahren

Industrieroboter

Mit kleinen Blasen groß rauskommen

Das Institut für Kunststofftechnik der Universität Stuttgart (IKT) braucht sich im Wettbewerb mit anderen deutschen Elitehochschulen nicht zu verstecken. Das wurde Ende März auf dem Stuttgarter Kunststoffkolloquium deutlich. Neben der Präsentation vieler aktueller Forschungsprojekte bot die Veranstaltung eine äußerst aufschlussreiche Podiumsdiskussion zur kriselnden Automobilindustrie.  

Leistungsschau der Hochschulforschung auf dem 26. Stuttgarter Kunststoffkolloquium 

Deutschland, Österreich, Schweiz

Wir können alles ¿ 