Thermoplastische Fasern – Eine flexible Lösung für das FVK-Recycling

Ziel deiner Arbeit ist es, die mechanischen, rheologischen und thermischen Eigenschaften von Bauteilen aus recyclingfähigen Compounds zu untersuchen.

Einsatz von faserverstärkten Thermoplasten für Batteriegehäuse | Bild: Volkswagen

Thema der Arbeit:
In vielen mechanisch belasteten Bauteilen, wie bei Bohrmaschinengehäusen, werden faserverstärkte Kunststoffe eingesetzt. Diese bieten eine hohe Festigkeit bei geringem Gewicht sowie eine ausgezeichnete Chemikalienbeständigkeit und Korrosions-beständigkeit. Nachteilig von faserverstärkten Kunststoffen ist jedoch insbesondere die Recyclingfähigkeit. Bei der Verwendung von Kohlenstofffasern kann die Faser über kostenintensive Verfahren entweder solvolytisch oder pyrolytisch wiedergewonnen werden. Rezyklierte Produkte aus glasfaserverstärkten Kunststoffen hingegen werden als kostengünstiger Ersatzfüllstoff beispielsweise im Sheet Moulding Compound-Bereich oder im Straßenbau weitergenutzt. Eine neuartige Möglichkeit für das Recycling bieten thermoplastische Fasern, welche die mechanischen Anforderungen im Bereich technischer Bauteile erfüllen können und vielversprechende, nachhaltige sowie wirtschaftliche Wiederverwertungsstrategien erlauben.

Die Arbeit hat Bezug zu diesem Forschungsprojekt:
Im Rahmen eines Forschungsvorhabens wird die Substitution von Glas- und Carbonfasern mit Thermoplastfasern in faserverstärkten Kunststoffcompounds untersucht. Hierbei steht vor allem die Recyclingfähigkeit der verwendeten Compounds und die nach erfolgter Wiederverwertung vorhandenen Eigenschaften im Vordergrund.

Zielsetzung:
Ziel deiner Arbeit ist es, die mechanischen, rheologischen und thermischen Eigenschaften von im Spritzgießprozess hergestellten Bauteilen zu untersuchen und die hergestellten Compounds bezüglich ihrer Recyclingfähigkeit zu bewerten.

Deine Aufgabenstellung:

Für eine Bachelorarbeit bearbeitest du folgende Aufgabenstellungen

  • Ermittlung eines geeigneten Prozessfensters zur faserschonenden Verarbeitung im Spritzgießprozess
  • Herstellung von Prüfkörpern im Spritzgießprozess
  • Untersuchung der mechanischen, rheologischen und morphologischen Eigenschaften der Prüfkörper

Für eine Masterarbeit bearbeitest du folgende Aufgabenstellungen

  • Ermittlung eines geeigneten Prozessfensters zur faserschonenden Verarbeitung im Spritzgießprozess
  • Herstellung von Prüfkörpern im Spritzgießprozess
  • Untersuchung der mechanischen, rheologischen und morphologischen Eigenschaften der Prüfkörper
  • Recycling des Materials
  • Ermittlung optimaler Recyclingparameter

Dein Profil

  • Technisches Studienfach (z.B. Maschinenbau, Werkstofftechnik oder Ähnliches)
  • Selbstständige, zuverlässige und gewissenhafte Arbeitsweise
  • Strukturierte Vorgehensweise
  • Freude an anwendungsnaher Forschung

Falls du Interesse an einer Abschlussarbeit am IKV und an dieser Aufgabenstellung hast, melde dich bei mir. Den genauen inhaltlichen Umfang und den Zeitplan stimmen wir individuell miteinander ab.

Dein Ansprechpartner:
Patrick Stolz, M.Sc.
Telefon: +49 241 80-28354
E-Mail: patrick.stolz@ikv.rwth-aachen.de