Mit höchster Präzision. Ein neues Recyclingverfahren für trockene Kohlenstofffaserabfälle ermöglicht die Herstellung von umformungsfähigen Organofolien.

Abstract

Kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFK) besitzen ein hohes Leichtbaupotenzial, da sie bei einer geringen Dichte eine hohe spezifische Steifigkeit und Festigkeit aufweisen. Es sind diese Eigenschaften, die dieses Material insbesondere für die Verkehrstechnik, die Luft- und Raumfahrt, den Maschinenbau, den Sportbereich und die Medizintechnik interessant machen. Obwohl der Faserpreis hoch und die Recyclingproblematik ungelöst ist, steigen die Umsätze in diesen industriellen Bereichen stetig. In dem Forschungsprojekt "Organofolien", das unter der Leitung des Instituts für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik der TU Claustahl durchgeführt, soll ein Weg gefunden werden, Gewebeverschnitt und nicht mehr einsetzbare Textilreste in Kombination mit Recycling-Kunststoffgranulat so aufzubereiten, dass daraus umformungsfähige Organofolien mit gerichteten Langfasern in einer Thermoplastmatrix hergestellt werden können. In dem neuen Verfahren, das in dem Beitrag vorgestellt wird, werden die textilen Gebilde mit einem Laserwerkzeug auf handhabbare Größe geschnitten. Die Langfasern werden mittels Vibrationstechnik vereinzelt und unidirektional ausgerichtet. Anschließend werden die Fasern in eine extrudierte Thermoplastfolie eingeheftet und kalandriert, so dass unidirektional verstärkte Halbzeuge, sogenannte Organofolien erzeugt werden. Durch Thermoformen, Tiefziehen und auch Pressformen werden diese Organofolien zu Bauteilen weiterverarbeitet.