Das Projekt "Teilvorhaben 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Merzolit Fibron GmbH, Formteilwerk, Abt. Formteilentwicklung durchgeführt. Das Ziel ist es, einen geschlossenen Materialkreislauf von carbonfaserverstärktem SMC (Sheet Molding Compound, flächiges Halbzeug) und LFT (langfaserverstärkte Thermoplaste) aufzubauen. Dabei sollen die mechanischen Eigenschaften des SMC sowie des LFT durch die Substitution von Werkstoffkomponenten aus Recyclingmaterial untersucht werden. Dabei soll eine Verwertung des Recyclats - durch Partikel- (Priorität) und Faserrecyclat - analysiert werden. Im Rahmen der Halbzeugentwicklung bei SMC und LFT soll der Prozess des Eintrags von Recyclingmaterial erarbeitet bzw. optimiert werden. Dabei werden Prozessdaten hinsichtlich der Verarbeitbarkeit des Halbzeugs beim Pressen von Versuchsplatten sowie die mechanischen und physikalischen Eigenschaften der Versuchsplatten, ermittelt und optimiert. Die ermittelten Kennwerte sollen jeweils auf ein Beispielbauteil übertragen werden. Das Einarbeiten von Kohlenstofffaserrecyclat in das Halbzeug soll bei der Herstellung von insbesondere SMC-Bauteilen eine Wiederverwertung im Hinblick auf die im Jahr 2005 in kraft tretende Alt-Auto-Verordnung ermöglichen.
Das Projekt "Teilvorhaben 10" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Volkswagen AG, Konzernforschung durchgeführt. Die Nutzbarkeit des hohen Leichtbaupotentials C-Faserverstärkter Kunststoffe hängt - bei Erfüllung des Anforderungsprofils an die Bauteile - im wesentlichen ab von der Wirtschaftlichkeit und der fertigungstechnologischen Serientauglichkeit der gesamten Prozesskette vom Material über das Fahrzeug bis zur ökologisch sinnvollen Reststoffverwertung. Ziel des Teilprojektes ist es, als potentieller Anwender und Reststofflieferant die technischen und wirtschaftlichen Randbedingungen zu erarbeiten, die einen Einsatz von aufgearbeitetem CFK in der Automobilindustrie ermöglichen. Neben der Definition der fahrzeugtechnischen Anforderungen für originäre Bauteile werden im Rahmen einer Werkstoffcharakterisierung mechanischer Kennwerte an Prüfkörpern ermittelt, um den Ausgangszustand des zu rezyklierenden Materials darzustellen. Im Arbeitsprogramm zur Herstellung von Halbzeugen mit Rezyklatfasern beteiligt sich Volkswagen bei der anwendungsspezifischen Definition bauteilrelevanter Halbzeuge. In einem weiteren Arbeitspaket wird das Einsatzpotential von Rezyklat-CFK im Karosserie- und Fahrwerksbereich sowie bei Komponenten untersucht.
Das Projekt "Teilprojekt: Senkung des Materialeinsatzes für Verpackungen durch Strukturierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Dr. Mirtsch GmbH durchgeführt. Durch die Woelbstrukturierung von duennem Flachhalbzeug gelingt es, dessen allseitige Biegesteifigkeit erheblich zu verbessern. Produkte aus derartigem Material weisen deshalb gute Gebrauchseigenschaften auf, und im Vergleich zu konventionell hergestellten Erzeugnissen wiegen sie erheblich weniger und bieten weitere Vorteile. Im Rahmen des Vorhabens soll diese neuartige, einfache und werkstoffschonende Strukturierungstechnik fuer zahlreiche Packmittel fortentwickelt und angewandt werden. Die so strukturierten Packstoffe sollen im Zusammenwirken mit dem Verpackungsspezialisten, der Berndt und Partner GmbH, fuer neuartige Packmittel zum Einsatz kommen. Die Verwendung leichterer, formsteifer strukturierter Halbzeuge soll als Basis fuer weiterentwickelte Packmittel dazu fuehren, dass die Menge an Verpackungsabfall erheblich gesenkt werden kann.
Das Projekt "Vakuumfaserguss - Neuartige Halbzeuge und Verfahren für laminierte Faserformteile - Entwicklung eines Vakuumtrocknungsprozesses und eines Demonstrators" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Bereich Ingenieurwissenschaften, Institut für Naturstofftechnik, Professur für Holztechnik und Faserwerkstofftechnik durchgeführt. Faserformteile finden häufig Anwendung in der Verpackungsindustrie. Die Eierverpackung und Verpackungsinlays sind bekannte Beispiele die im herkömmlichen Fasergussverfahren produziert werden. Hierbei handelt es sich um Massenprodukte, die in hohen Stückzahlen produziert werden. Die Umsetzung von Faserguss-Bauteilen, sogenannten Faserformteilen, ist von einer kostenintensiven Werkzeugentwicklung und -herstellung geprägt. Durch diesen hohen Werkzeugaufwand entsteht eine lange Umsetzungsphase, von der Idee zum ersten Prototyp, bzw. Produkt. Bei der Herstellung von Faserformteilen benötigt man zusätzliche Transferformen um festere Bauteile herstellen zu können (Nachverdichtung). Der Formgebung sind dabei Grenzen gesetzt: Fasergussteile müssen aus den Werkzeugen entformbar sein. Also sind keine parallelen Flächen oder Wände herstellbar, da Entformungsschrägen notwendig sind. Ober- und Unterform (Transferformen) müssen in einander passen, Hinterschneidungen sind dadurch nicht möglich, Wandstärken nicht variierbar. Die Oberflächen bisheriger Faserformteile bestehen aus einer glatten Siebseite und einer rauen, dem Sieb abgewandten Seite.
Am Verpackungsmarkt besteht verstärkt Nachfrage bzgl. Alternativen zu Kunststoffen. Hersteller und Kunden verlangen nach unbedenklichen Produktlösungen, die stofflich unter geringem Aufwand recycelt werden können und optisch ansprechend sind. Faserguss besteht aus Naturfasern, die zu 100 % über den Altpapierkreislauf wiederverwendet oder kompostiert werden können, wodurch sich deutliche Vorteile gegenüber Kunststoffverpackungen ergeben.
Durch die angestrebte Halbzeugentwicklung entsteht ein drapier- und laminierfähiges Material aus dem Bereich der Fasergussverarbeitung das es erlaubt den umformenden Prozess der Bauteilgestaltung abzubilden. Das zu diesen Halbzeugen passende Vakuumtrocknungsverfahren ermöglicht die konturgetreue Konsolidierung (Verdichtung, Entwässerung und Trocknung) der Materiallagen und lässt stabile Faserformteile entstehen, die eine Ergänzung bisheriger Fasergussprodukte darstellen.
Kooperationspartner ist das Fasergusswerk Polenz.
Das Projekt "Herstellung und Charakterisierung thermoplastischer Hochleistungsverbundwerkstoffe auf der Grundlage einer optimierten Wickeltechnologie mit dem Ziel, oekologisch unbedenkliche, recyclebare Halbzeuge fuer den Maschinen- und Anlagenbau herzustellen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) durchgeführt. Im Berichtszeitraum wurde eine Versuchseinrichtung erstellt, die es ermoeglicht, aus Hydridgarnen (GF- bzw. CF-Rovings und hochpolymere Matrixmaterialien) gewickelte Strukturen herzustellen. Die Prozesssteuerung, Messwerterfassung und -auswertung erfolgt rechnerunterstuetzt. Erste im Probebetrieb hergestellte Wickelstrukturen lassen aufgrund ihrer gemessenen Werkstoff- und Bauteileigenschaften ein breites Anwendungsfeld, etwa fuer Hochleistungsrotoren, erwarten.