Steigerung der Komplexität von faserverstärkten Strukturbauteilen – Kombination des RTM-Verfahrens mit dem Spritzgießen von Duroplasten

Ziel deiner Arbeit ist die Optimierung des Haftverbundes zwischen FVK-Bauteil und duroplastischer Spritzgussmasse.

Anlagentechnik am IKV: Spaltimprägnieranlage | Bild: IKV

Anlagentechnik am IKV: Duroplast-Spritzgießanlage | Bild: IKV

Das Resin Transfer Moulding (RTM)-Verfahren bietet großes Potenzial zur Serienfertigung von endlosfaserverstärkten Composite-Bauteilen und hat sich daher seit vielen Jahren u. a. in der Automobil- und Luftfahrtindustrie etabliert.

Bei diesem Verfahren stellt jedoch die Funktionsintegration (z. B. Versteifungsstrukturen, Verbindungselemente) zur Erhöhung der Bauteilkomplexität eine Herausforderung dar. So können in der Regel nur flächige und einfach gekrümmte Bauteile gefertigt werden, die nachträglich mit weiteren Strukturen gefügt werden müssen (z. B. Kleben, Bohren, Nieten). 

Am IKV wird daher ein innovativer Prozess entwickelt, in dem durch Kombination des RTM-Verfahrens mit dem Spritzgießen von duroplastischen Formmassen funktionalisierte endlosfaserverstärkte Strukturbauteile mit hoher Bauteilkomplexität und Funktionsintegration vollautomatisch gefertigt werden können.

Ziel deiner Arbeit ist die Optimierung des Haftverbundes zwischen FVK-Bauteil und duroplastischer Spritzgussmasse. Dabei spielen insbesondere die Oberflächenbeschaffenheit des FVK-Bauteils, das Material der Spritzgussmasse sowie die Prozessparameter eine Rolle.

Deine Arbeit könnte wie folgt aussehen:

  • Erstellung und Umsetzung eines Versuchsplans zur Herstellung endlosfaserverstärkter Bauteile im RTM-Verfahren
  • Untersuchung verschiedener Verfahren zur Oberflächenvorbehandlung (z. B. durch Plasmaaktivierung, Lasereintrag, Schleifen oder Fräsen)
  • Hinterspritzen und Funktionalisieren der vorbehandelten FVK-Bauteile im Duroplast-Spritzgießprozess
  • Bauteilprüfung anhand mechanischer und optischer Prüfverfahren zur Bewertung des Haftverbundes

Die genauen Inhalte der Arbeit und den Zeitplan werden wir natürlich im Vorfeld individuell abstimmen. Du wirst von einem motivierten Team unterstützt und sammelst praktische Erfahrung in zwei der bedeutendsten Verarbeitungsverfahren für Kunststoffe. Wenn Du Interesse an dieser Thematik hast, melde Dich gerne bei mir.

Ansprechpartner
Dipl.-Wirt.-Ing. Nicolay Bergmann
Telefon: +49 241 80-23823
E-Mail: nicolay.bergmann@ikv.rwth-aachen.de