Aktive Fließfrontmanipulation

Kurzfassung

Die Windkraft- und Luftfahrtindustrie sind einem zunehmendem Kostendruck unterworfen. Während in der Luftfahrtindustrie vornehmlich vorimprägnierte Faserhalbzeuge (Prepregs) verwendet werden, wird in der Windkraftindustrie die Imprägnierung von trockenen Faserhalbzeugen bevorzugt. Die Prepregs aus der Luftfahrt bieten gute mechanischen Eigenschaften und auch einen erheblich einfacheren Prozess. Dem gegenüber stehen aber die Kosten durch die tiefgekühlte Lagerung der Halbzeuge, da die Vernetzung des Harzes bis zum Aushärteprozess verhindert werden muss. Ein Ansatz zur Reduzierung der Kosten kann in der Luftfahrtindustrie durch einen Wechsel zur Imprägnierung von trockenem Fasermaterial geschehen, allerdings muss hierfür ein qualitätsgesicherter Fertigungsprozess vorhanden sein. In der Windkraftindustrie ist dieser qualitätsgesicherte Fertigungsprozess ebenfalls gefragt, da sich so die Ausschussrate bzw. der Nachbearbeitungsaufwand reduzieren lässt. Beide Industriezweige können von dem Ansatz einer aktiven Fließfrontmanipulation, bei der Infiltration eines flüssigen Harzsystems in ein ungesättigtes Fasermaterial, profitieren. Der dringende Bedarf einer solchen Technologie wurde bereits von Industriepartner nachgefragt. Da die Nachfrage nach einem steuerbarem Infusionssystem besteht, soll in diesem Projekt eine Infusionssteuerung entwickelt werden. Hierdurch kann nicht nur die erwähnte Ausschussrate reduziert werden, sondern auch ein direkter Beitrag zur Kostensenkung durch die Wiederverwendbarkeit von Hilfsmitteln und die Reduktion von Fertigungsabfällen geschaffen werden. Die aktive Fließfrontmanipulation bzw. die Infusionssteuerung besteht aus zwei Themengebieten die zur Serienreife entwickelt werden müssen. Zum einen müssen Harzverteilungskanäle temporär aktivierbar sein und zum anderen muss die Fließfront automatisch erkannt werden können.