PlasmaHybrid

Im Projekt PlasmaHybrid, gefördert durch das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand, entwickelt die HAWK gemeinsam mit dem Institut für Textiltechnik (ITA) der RWTH Aachen sowie den beiden Partnerfirmen EcoCOAT GmbH und TIGRES GmbH neue Carbonfaserhalbzeuge für den Leichtbau. Carbonfaserkomposite bedienen mit ihren herausragenden mechanischen Eigenschaften und ihrem geringen Gewicht einen wachsenden Markt. Mit der Vielzahl an Anwendungen wächst auch der Bedarf nach Carbonfaserkompositen mit speziellen Eigenschaften, wie einer thermoplastischen (schmelzbaren) Matrix.

Ziel des Projekts ist es, ein Verfahren für die Laminierung von Carbonfasern mit einer Thermoplastmatrix zu entwickeln, welches eine hohe Faser-Matrix-Haftung unabhängig von Fasertyp und Sizing¹ gewährleisten kann. Gemeinsam mit dem ITA, der EcoCOAT GmbH und der TIGRES GmbH wird hierzu eine Produktionsanlage hergestellt, die Carbonfaserrovings (Carbonfaserbündel) mittels Kaltplasmaspritzen mit einem thermoplastischen Matrixmaterial beschichtet. Für den Beschichtungsprozess wird der Roving aufgespreizt, sodass die Fasern einzeln liegen und so vollständig benetzt werden können. Das Endprodukt ist ein sogenanntes Hybridgarn, das gut drapierbar ist und durch Heißpressen zu einem stabilen Bauteil verarbeitet werden kann. Da die Beschichtung über einen Plasmajet erfolgt, wird dabei sowohl das Faser- als auch das Matrixmaterial chemisch aktiviert, sodass eine hohe Faser-Matrix-Haftung erreicht werden kann.

¹ Das Sizing ist eine dünne herstellerspezifische Beschichtung, die als Haftvermittler und Verarbeitungshilfe auf allen kommerziell erhältlichen Carbonfasern vorhanden ist.