Ziel der Entwicklung
Im Rahmen des Forschungsvorhabens galt es, rieselfähige und leicht dosierbare Halbzeuge für die Compoundierung/Spritzguss durch Einsatzerschließung unterschiedlichster Formen von Hochleistungsfaserstoffen wie Pulpen, Kurzfasern, Langfasern, Endlosfasern und Recyclingfasern auf Basis von p-AR und CF zu entwickeln. Hierzu sollten zwei neuartige, im TITK e.V. entwickelte Verfahrensansätze bezüglich ihres Potenzials getestet und industriell umsetzbare Technologien für die Industrie erarbeitet werden.
Vorteile und Lösungen
Als technologische Ergänzung des im TITK entwickelten Pull-Drill-Verfahrens wurden zwei neuartige Verfahrensansätze, ein Hüllgranulatverfahren und ein Sandwichplattenverfahren, bezüglich der Einsetzbarkeit unterschiedlicher Verstärkungsfaserformen entwickelt, getestet und zum Patent angemeldet. Dabei zeigte es sich, dass alle Verstärkungsfaserformen von 1 bis 120 mm Länge sehr gut mit dem Sandwichplattenverfahren bei Verstärkungsfaseranteilen bis 80 Prozent und alle Endlosverstärkungsfaserformen mit dem Hüllgranulatverfahren bei Verstärkungsfasergehalten von 90 - 95 Prozent verarbeitet werden können. Damit ist es nunmehr möglich alle marktverfügbaren Carbon- und Aramidfaserformen, insbesondere solche aus stofflichen Recyclingprozessen mit TITK-Know-how zu rieselfähigen und dosierbaren Halbzeugen für den Endeinsatz im Spritzguss zu verarbeiten. Als thermoplastische Bindekomponente kommen je nach Verfahren Folien und/oder Bindefasern zum Einsatz.
Damit wird der Weg frei gemacht, um insbesondere bei stofflichen Recyclingprozessen anfallende Verstärkungsfaserqualitäten einem hochwertigen Wiedereinsatz im Faserverbundsektor zuzuführen. Vor dem Hintergrund rasant gestiegener Rohstoff- und Energiepreise sowie unter dem Aspekt der Eindämmung des Klimawandels gewinnen Leichtbaukonzepte aus ökonomischen, ökologischen und funktionalen Gründen immer mehr an Bedeutung.
Mit den Ergebnissen des Forschungsvorhabens soll der industrielle Trend hin zu hochleistungsfaserverstärkten Thermoplasten durch maßgeschneiderte Halbzeuge unterstützt und vorangetrieben werden.
Zielgruppe und Zielmarkt
Sowohl Teilergebnisse aus der Aufbereitung und Gewinnung von hochwertigen Faserrecyclaten aus verschiedenen Abfallprovenienzen, deren qualitative Bewertung mit einer Prüfmatrix als auch komplette Wiederverwertungskonzepte bis zum Wiedereinsatz von derart aufbereiteten Faserrecyclaten im Spritzguss-Sektor, sind wirtschaftlich vermarktbar. Gegenwärtig erfolgt auf Basis dieser Projektergebnisse der Aufbau einer industriellen Wiederverwertungslinie für Leichtbaufaserverbundwerkstoffe unter Nutzung von CF-Faserwertstoffen aus mechanischen Recyclingprozessen für den Spritzgussbereich.