UV-TOW – Entwicklung eines UV-aushärtenden und thixotropen Harzsystems mit Imprägnierungsprozess für Glasfaserstränge in einem Automated Fiber Placement-Verfahren zur Faserverstärkung und Bauteilherstellung mit sekundenschneller In-Line-UV-Aushärtung
Entwicklung eines UV-aushärtenden und thixotropen Harzsystems mit Imprägnierungsprozess für Glasfaserstränge in einem Automated Fiber Placement (AFP)-Verfahren zur Faserverstärkung (2D) und Bauteilherstellung (3D) mit sekundenschneller In-Line-UV-Aushärtung.
Projektpartner
S u. K Hock GmbH, LUPEG GmbH, BaltiCo GmbH
Laufzeit
01.02.2025 – 31.07.2027
Fördergeber
Zentrales Innovationsprogrammes für den Mittelstand „ZIM“
Motivation
Konventionelle Harzsysteme im AFP-Verfahren erfordern lange Aushärtungszeiten und kostenintensive Konsolidierungsschritte, was ihre Anwendung auf wenige High-Tech-Bereiche beschränkt. Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung eines UV-aushärtenden, thixotropen Harzsystems, das eine sekundenschnelle In-Line-Aushärtung ermöglicht. In Kombination mit einem speziell angepassten Imprägnierungsprozess für Glasfaserstränge soll so eine wirtschaftliche und effiziente Herstellung faserverstärkter Bauteile in 2D und 3D realisiert werden. Die innovative Verbindung von Material- und Prozessentwicklung schafft die Grundlage für eine breite industrielle Anwendung – auch außerhalb der Luftfahrt – und leistet einen wichtigen Beitrag zur Reduktion von Produktionszeit, Energieverbrauch und Materialeinsatz.
Vorgehen
Ziel ist die Entwicklung eines Gesamtprozesses zur automatisierten Herstellung glasfaserverstärkter Bauteile mit sekundenschneller In-Line-UV-Aushärtung im AFP-Verfahren. Die TUM entwickelt dafür einen Towpreg-Herstellungsprozess mit einstellbarer Klebrigkeit, vollständiger Faserinfiltration und deutlich erhöhtem Durchsatz. Zudem wird ein Verfahren zur schnellen UV-Aushärtung im 2D-AFP-Prozess erarbeitet, das hohe mechanische Bauteileigenschaften ermöglicht. Hock liefert ein passendes Harzsystem mit thixotropen Eigenschaften und verbesserter Aushärtung. Lupeg steuert ein Dosiersystem mit integrierter Viskomessung und Ultraschallbehandlung bei. Baltico entwickelt einen AFP-Kopf mit UV-Härtungseinheit sowie Strategien zur Bahnplanung.
Danksagung
Der Lehrstuhl bedankt sich für die Förderung des Projektes „UV-TOW“, die vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz unter der Schiene „ZIM“ gewährt wurde. (Förderkennzeichen: KK5135835EB4).
Ansprechpartner
Christoph Kohler M.Sc.; Dipl.-Ing. Thomas Wettemann