Deepflow – Development and processability assessment of a new recycling Sheet Molding Compound material with numerical endorcement

In diesem Projekt wird die Prozessierbarkeit eines aus recycelten Fasern hergestellten Sheet Molding Compound mit numerischer Unterstützung entwickelt und untersucht.

Projektpartner
apppex Product Development Prototypes Parts GmbH, Kohlenia S.R.L. (Argentinien)

Laufzeit
01.10.2022 – 30.09.2024

Fördergeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz

Motivation
Einer der großen Nachteile der aktuell weit verbreiteten Wickelprozesse mit Nassfasern ist der anfallende Verschnitt. Insbesondere bei offenen Geometrien, welche mit der Hilfe von Wickelpins realisiert werden, nimmt der Verschnitt ein erhebliches Ausmaß von teilweise 10 % des Bauteilgewichts an. Im Rahmen des Projekts wird der Verschnitt zur Herstellung eines Demonstrators verwendet, der mechanisch belastet wird, um zu zeigen, dass das Material für strukturelle Bauteile verwendet werden kann.

Umlenkpins mit Nassfaserverschnitt beim Wickelprozess [Kohlenia]

Vorgehen
Das Ziel des Projekts ist ein neues Sheet Molding Compound Material aus recycelten Fasern zu entwickeln und automatisiert herzustellen und dessen Prozessierbarkeit nachzuweisen. Um die Herstellkosten und die Variabilität des Materials in einem akzeptablen Rahmen zu halten wird eine automatische Schneideinheit entwickelt für eine schnelle und präzise Herstellung. Zum Nachweis der Prozessierbarkeit des Materials wird ein Demonstrator hergestellt. Hierfür wird eine neue Werkzeugtechnologie entwickelt, um die Integration von UD Tapes zu ermöglichen. Diese lokale Faserverstärkung erweitert den Einsatzbereich des entwickelten Materials. Die Simulation ermöglicht es den Prozess effizient und kostengünstig virtuell zu optimieren und Bauteildefekte zu vermeiden. Dazu muss eine Materialkarte erstellt werden, welche die hohe Variabilität des SMC-Rohmaterials abbildet. Das rheologische Verhalten wird durch einen neu entwickelten Flussprüfstand bestimmt und in die Prozesssimulation integriert.

Danksagung
Der Lehrstuhl bedankt sich für die Förderung des Projektes „Deepflow“, die vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz im Rahmen des „Zentralen Innovationsprogramm Mittelstand“-International gewährt wurde. (Förderkennzeichen: KK5135814KL1).

Ansprechpartner*in
Anna Julia Imbsweiler, M.Sc.; Dr.-Ing. Swen Zaremba