IKV: AVK-Innovationspreis 2009 – „Spaltimprägnierverfahren zur Fertigung von FVK-Bauteilen in der Großserie“

AVK-Innovationspreis 2009 in der Kategorie Hochschule
Kai Fischer vom Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) gewinnt den Innovationspreis 2009 der Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe e.V. (AVK) in der Kategorie Hochschule. Während der AVK-Jahrestagung in Stuttgart wurde ihm der Preis für seine Untersuchungen zur großserientauglichen Fertigung von endlosfaserverstärkten Kunststoffbauteilen mithilfe des Spaltimprägnierverfahrens verliehen.

Das Spaltimprägnierverfahren ist eine Variante des etablierten Harzinjektionsverfahrens (Resin Transfer Moulding, RTM). Das Verfahren wurde im Jahr 2001 unter den ehemaligen IKV-Ingenieuren Tom Wassenberg, Sven Meyer-Noack und Ingo Kleba entwickelt und zunächst im Labormaßstab getestet. Die Untersuchungen von Kai Fischer führten nun zur Weiterentwicklung der Verfahrens- und Anlagentechnik für die Fertigung hochintegrierter Sandwichstrukturen und zur Realisierung eines automatisierten Fertigungsprozesses im großen Maßstab. Dazu wurde eine Spaltimprägnieranlage (Bild) in Kooperation mit der Firma Hille Engineering, Aachen, entwickelt und im Technikum des IKV installiert.

Durchgängig automatisierter Prozessablauf
Die Spaltimprägnieranlage ermöglicht in Kombination mit einem vollständig neu entwickelten Formwerkzeug einen durchgängig automatisierten Prozessablauf. Für die Bauteilfertigung wird ein Preform in ein Formwerkzeug eingelegt, mit einem flüssigen Harz imprägniert und anschließend ausgehärtet. Innovativ ist die schnelle Imprägnierung durch die Erzeugung eines temporären Fließspalts und die anschließende Kompression des imprägnierten Preforms mit einer Walkbewegung. Durch die Entwicklung der Spaltimprägnieranlage in Kombination mit einer Analyse des Fertigungsprozesses konnten am IKV Bauteile von 500 x 500 mm mit einem Faservolumengehalt von 50 Prozent in nur 19 Sekunden imprägniert und komprimiert werden. Durch die schnelle Imprägnierung und Kompression lassen sich aktuell Bauteile in 280 Sekunden herstellen. Inklusive vorbereitender Maßnahmen können Taktzeiten von weniger als zehn Minuten realisiert werden. Damit wurde nach IKV-Angaben ein wichtiger Beitrag zur großserientauglichen Fertigung von endlosfaserverstärkten Kunststoffbauteilen geleistet. Die Verfahrens- und Anlagentechnik kann unter anderem im Automobilbau oder in der Luft- und Raumfahrt für die Fertigung flächiger Struktur- und Außenhautbauteile angewendet werden.

Bild: Die Spaltimprägnieranlage wird auf dem 25. Internationalen Kunststofftechnischen Kolloquium des IKV vom 3. bis 4. März 2010 dem Fachpublikum der Kunststoffbranche vorgestellt. (Photo: IKV / www.martin-grolms.de)

Weitere Informationen: www.ikv-aachen.de

Institut für Kunststoffverarbeitung, Aachen

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