Institut für Fahrzeugsystemtechnik - Institutsteil Leichtbautechnologie

Untersuchungen zum Wiedereinsatz von Kohlenstofffaser-recyclingvliesen in einer HP-RTM und WCM-Prozesskette

  • Motivation

    Forderungen an eine verbesserte Ressourceneffizienz von technischen Systemen sind nicht erst seit Beginn der gesteigerten öffentlichen Wahrnehmung am Thema „Plastikmüll“ deutlich lauter geworden. Verbundwerkstoffe, welche aufgrund ihrer herausragenden mechanischen Eigenschaften einen hohen Anteil zur Gewichtsreduzierung von bewegten Massen beitragen können, stehen aufgrund mangelnder Recycling-Konzepte zunehmend in der Kritik. Die Verwertung von Abfällen aus dem Bereich faserverstärkte Kunststoffe birgt jedoch ein hohes Potential aufgrund der z.T. aufwendig und unter hohem Energieaufwand hergestellten Fasern. Abfälle, welche bei der Herstellung von Faserverbundwerkstoffen mit duromerer Matrix entstehen, können grundsätzlich in die drei Kategorien „trockener“, „nasser“ und „vernetzter“  Abfall unterteilt werden. Die einfachste  Form der Verwertung ist, aufgrund der nicht notwendigen Trennung von Matrix und Fasern, bei den trockenen Abfällen gegeben. Diese „trockenen“ Abfälle entstehen meist  bei der Herstellung von endlosfaserverstärkten Bauteilen.

    Ziel dieser Arbeit sind Untersuchungen zur grundlegenden Verarbeitbarkeit dieser zu Vliesen aufbereiteten  trockenen Faserabfällen in einer automatisierten Hochdruck - Resin Transfer Molding (RTM) und Wet Compression Molding (WCM) - Prozesskette. Die hergestellten Bauteile sollen auf Ihre mechanischen Eigenschaften hin charakterisiert werden, bevor abschließend ein Vergleich der hergestellten Bauteileperformance mit Primärmaterial aus z.B. Glasfasern stattfinden soll.

    Dies beinhaltet folgende Arbeitsschritte:

    • Literaturrecherche zum aktuellen Stand der Forschung
    • Infiltration der hergestellten Recyclingvliesstoffvarianten
    • Erfassung und Auswertung der gewonnen Prozessparameter
    • Bestimmung der mechanischen Eigenschaften
    • Bewertung und Dokumentation der gewonnen Ergebnisse anhand einer schriftlichen Ausarbeitung

    Voraussetzung:

    • Interesse am Hochleistungs-Faserverbundleichtbau
    • Eigeninitiative und Freude am wissenschaftlichen Vorgehen

    Fachrichtung: Maschinenbau / Materialwissenschaften
    Art der Arbeit: Konstruktion
    Dauer: 6 Monate
    Begin: ab 01.12.2018

    Kontakt:

    M.Sc. Fabian Albrecht
    Tel.: 0721 4640-505
    E-Mail: fabian.albrecht2@kit.edu