Material

Composites

Faserverbundkunststoffe – FVK ermöglichen durch die gezielte Auswahl von Fasertypen und Harzsystemen ein breites Anwendungsspektrum in verschiedenen Industriebereichen. Vor allem wegen ihrer hohen spezifischen Festigkeit bei nahezu freier Formgebung ersetzen diese Leichtbaumaterialien zunehmend traditionelle, metallische Werkstoffe und tragen zu einer materialsparenden und ressourcenschonenden Bauweise bei. Die besonderen Eigenschaften ermöglichen neben der Anwendung im Maschinen- und Fahrzeugbau auch eine Substitution klassischer Werkstoffe im Bauwesen.

Wir sind Ihr Ansprechpartner für öffentlich geförderte Projekte und direkte Kooperationen.
Sprechen Sie uns an!

Dr.-Ing. Jana Fiedler

Gruppenleiterin Forschung | Composites

+49 345 53045-84

j.fiedler@skz.de

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Zur Person – Jana Fiedler

Dienstleistungen

Der Aufbau des Materialverbundes bei Faserverbundkunststoffen ermöglicht variable Bauteileigenschaften. Während des Produktlebens sollen sich diese Eigenschaften zur Erhaltung der Funktionalität nicht verändern.
Wir beraten Sie umfassend bei der Auswahl von Verstärkungsfasern und Matrices sowie der fasergerechten Gestaltung von Bauteilen und Formgebungswerkzeugen.

Sie benötigen ein Reparaturkonzept für beschädigte Bauteile? Wir beraten Sie zur Detektion und Klassifizierung von Schäden an Faserverbundstrukturen und entwickeln effiziente Reparaturstrategien für Ihren Fall.

Die Herstellung von Mustern und Prototypen kann kundenspezifisch mit den vorhandenen Faserverbundtechniken umgesetzt werden. Dafür können verschiedene Fasern, Kernmaterialien sowie Harztypen eingesetzt werden. Unter anderem wird die Erzeugung von dreidimensionalen Freiformflächen und multifunktionalen Sandwichelementen angeboten.

Probekörper können mit den vorhandenen Faserverbundtechniken für unterschiedlichen Normen hergestellt werden. Weiterhin bieten wir die Herstellung von kundenspezifischen Geometrien an.

Die Verarbeitungstechnologie von Faserverbundkunststoffen ist entscheidend für das Erreichen benötigter Material- und Bauteileigenschaften. Neben etablierten Technologien, wie der Verarbeitung von Prepregs im Autoklav und der Vakuum-Infusionstechnologie bietet das SKZ außerdem durch das RTM-Verfahren sowie der Presstechnologie Möglichkeiten für individuelle Technologievergleiche um material- und anwendungsspezifische Ansätze zu bewerten.

Kleben gilt als das Standardverfahren zum Fügen von Leichtbaustrukturen aus faserverstärkten Kunststoffen (FVK) und Metallstrukturen. Gerne unterstützen wir Sie bei der Auswahl einer geeigneten Oberflächenvorbehandlung oder des für ihre Bedürfnisse optimalen Klebstoffs und dessen Verarbeitungsparameter.

Kontakt:
Dr. Eduard Kraus | +49 931 4104-480 | e.kraus@skz.de

Zum Bereich Kleben

Mit moderner Ausstattung und kompetentem Prüfpersonal werden mechanisch-technologische, physikalisch-chemische und physikalische Prüfungen durchgeführt.

Prüfungen zur Qualitätssicherung
Kundenspezifische Prüfungen
Prüfung nach internationalen und nationalen Richtlinien
Prüfung nach DVS-, AGFW-, und DVGW-Richtlinien

Die Prüfung von faserverstärkten Kunststoffen ist im Rahmen unserer Tätigkeit als Kompetenz-Zentrum für Faserverbundwerkstoffe ein wichtiges Aufgabenfeld, mit folgenden Prüfungen:

Barcolhärteprüfung
Biege- und Zugprüfungen an Laminaten
Bestimmung des Textilglas- und Mineralstoffgehaltes

Für weitere Prüfungen sprechen Sie uns gerne an!

Gerade im Compositebereich weisen Bauteile oftmals hohe Produktwerte und sehr geringe Stückzahlen auf. Eine zerstörungsfreie Prüfung bietet sich daher an, um derartige Produkte im Nachgang weiter verwenden zu können. Hierzu stehen eine Reihe unterschiedlicher zerstörungsfreier und teilweise berührungslos arbeitender Mess- und Prüfverfahren zu Verfügung. Verfahren u. a. auf Basis Ultraschall-, Röntgen-, Thermografie- und Terahertztechnik ermöglichen z. B.:

die Detektion material- und prozessspezifischer Fehlstellen wie Delaminationen, Ondulationen und Poren,
die Erfassung der Faserorientierung oder des Faservolumengehaltes sowie
die Dickenmessung von Beschichtungen und Coatings im Mikrometermaßstab

Kontakt:
Giovanni Schober | +49 931 4104-464 | g.schober@skz.de

Zum Bereich Zerstörungsfreie Prüfung

Impression

Modernste Ausstattung für beste Ergebnisse und Produkte

In unseren modern ausgestatteten Laboren forschen wir an den Werkstoffen von Morgen. Dabei arbeiten wir eng mit der Industrie zusammen, um zahlreiche gute Produkte noch besser und v. a. nachhaltiger zu machen. Fordern Sie uns heraus. Gemeinsam finden wir auch für Ihr Problem eine Lösung.

Technische Ausstattung

Beim Autoklav-Verfahren werden mit Reaktionsharzen vorimprägnierte textile Faser-Matrix-Halbzeuge (Prepregs) in einem Druckbehälter (Autoklav) unter Wärmeeinwirkung und Druck ausgehärtet. Die Faserhalbzeuge werden zugeschnitten und je nach Anforderung an einer bestimmten Stelle unter einer definierten Ausrichtung im Formgebungswerkzeug platziert. Das Werkzeug wird anschließend in einem Foliensack evakuiert und die Prepregs härten im Autoklav unter vorgegebenen Temperatur-Druck-Zeit Vorgaben aus. Nach der Abkühlungsphase wird das Bauteil entformt und ist bereit für abschließende Schritte wie Finish- oder Lackieren.

Wir bieten Ihnen die Möglichkeit, äußerst exakte und individuelle Zuschnitte von trockenen Faserhalbzeugen sowie Prepregs bei uns durchführen zu lassen.

Einer der größten Vorteile dieses Verfahrens ist die Herstellung fast beliebig großer Bauteile und die Möglichkeit Hinterschneidungen mit geteilten Formen sowie unterschiedlichen Wandstärken im Bauteil zu verwirklichen. Das Handlaminierverfahren erfordert nur geringe Investitionskosten und ermöglicht die Herstellung sehr komplexer Bauteilgeometrien sowie die Verwendung unterschiedlicher Halbzeuge und Verstärkungsmaterialien in einem Bauteil. Unsere fachkundigen Mitarbeiter stehen Ihnen für ihre Projekte gerne zur Seite, denn wir helfen Ihnen von der ersten Idee bis zum fertigen Produkt.

Zur mechanischen, physikalischen und chemischen Vorbehandlung von Kunststoffoberflächen stehen folgende Methoden zur Verfügung.

Niederdruckplasma
Atmosphärendruckplasma
Corona-Entladung
Beflammen
CO₂-Strahlen
Strahlen
Schleifen
Flammenpyrolyse
Primern

Die bewährte Fertigung mittels Heiß- und Nasspressen führt zu beidseitig anspruchsvollen Oberflächenqualitäten und exakter Formtreue des herzustellenden Produkts. Dafür steht am SKZ eine hydraulische 4-Säulen-Presse zur Verfügung.

Das RTM Verfahren bietet die Möglichkeit, Teile mit komplexer Geometrie herzustellen und Zusatzfunktionen in ein Fertigteil zu integrieren. So können beispielsweise Einlegeteile in die Formgebung des Werkzeuges einbezogen werden. Neben der Einhaltung enger Toleranzen sind vor allem die hervorragende Oberflächenqualität, der hohe Fasergehalt sowie kurze Herstellzeiten Vorteile dieser Herstelltechnologie.

Dieses Verfahren eignet sich insbesondere für die Herstellung sehr großer Einzelteile sowie von Kleinserien. Die gefertigten Bauteile erhalten durch das Verfahren eine hohe Qualität und eine einseitig perfekte Oberfläche. Weiterhin haben die gefertigten Bauteile einen hohen Fasergehalt.

Das SKZ verfügt über das nötige Know-how und die Vakuum-Technologie um Ihre Projekte mittels dieses Verfahrens umzusetzen.