Detailansicht

Schichtkonzepte für Kohlenstofffasern

Die an der TU Chemnitz ansässige Nachwuchsforschergruppe TranS-Ver (Transfer neuartiger Smart Fiber-Verbunde in sächsische KMU) hat das Ziel, in eine neue Dimension von intelligenten und multifunktionalen Werkstoffen, sogenannten smart materials, vorzustoßen. Nun ist die zweite Projektphase erfolgreich angelaufen.

Professor Lampke (links, Inhaber der Professur für Oberflächentechnik und Funktionswerkstoffe) erläutert den Mitgliedern der ESF-Nachwuchsforschergruppe

Zehn junge Wissenschaftler arbeiten interdisziplinär an der Entwicklung von Beschichtungskonzepten und -prozessen zur Funktionalisierung von Kohlenstofffasern (C-Fasern) bis hin zu deren Einbindung in Kunststoff. Es entsteht ein kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (CFK) für funktionale Leichtbauelemente.

In der ersten Förderphase wurden die physikalischen und chemischen Grundlagen zur Beschichtung von C-Faser-Rovings durch Gasphasen- und Flüssigphasenabscheidung erarbeitet. Dabei zeigte sich, dass beispielsweise durch elektrochemische Abscheidung C-Fasern mit Zink, Zinn, Kupfer und Nickel mit gezielten Schichtdicken auf den Fasern unter Ausnutzung der Abhängigkeiten von Stromstärke sowie von Beschichtungszeiten einstellbar sind.

Die Erkenntnisse aus den Vorarbeiten fließen seit Ende 2012 in die Entwicklung kontinuierlicher Faserbeschichtungsprozesse zu funktionalen CFKs ein. Im Vordergrund stehen die Integration aktorischer und sensorischer Funktionen, das Fügen von faserverstärkten Komponenten durch Löten und die Nutzung der Beschichtung für verschleißfeste Bauteile. Anhand der ermittelten Struktur-Eigenschaftsbeziehungen sowie der Analyse technologischer und ökonomischer Parameter werden die Beschichtungsprozesse zur Prozessreife geführt.

In Kooperation mit kleinen und mittleren Unternehmen werden die erarbeiteten Erkenntnisse zeitnah umgesetzt. Die besondere Herausforderung besteht in der Gestaltung von Schnittstellen zur Integration des Beschichtungsprozesses in bestehende Produktionsabläufe. Die Forschergruppe ist offen für weitere Kooperationen mit interessierten Industriepartnern.

Ergänzende Informationen finden Sie unter www.tu-chemnitz.de/TranS-Ver