Trennmittelfreie FVK-Bauteilherstellung in der Heizpresse

​​​​​​​​​​​​​​Auf der JEC 2018 in Paris vom 6. bis 8. März präsentierte das Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM erstmals den Einsatz der flexiblen und übertragsfreien FlexPlas-Trennfolie in komplexen Heizpressen-Werkzeugen.

Die vom Fraunhofer IFAM, Bremen und Stade, entwickelte plasmabeschichtete FlexPlas-Trennfolie wird bereits seit Jahren erfolgreich für die Herstellung kontaminationsfreier Bauteile aus faserverstärkten Kunststoffen (FVK) genutzt. Sie wird als Ersatz für herkömmliche Trennmittel eingesetzt und bietet unter anderen den Vorteil einer übertragsfreien und sicheren Bauteilentformung. Durch die mechanische Trennung des Bauteils und des Werkzeugs durch die Folie haben die Werkzeuge zudem eine deutlich höhere Standzeit.

Im Forschungszentrum CFK Nord ist es den Wissenschaftlern vom Fraunhofer IFAM gelungen, die prozesstechnischen Einsatzmöglichkeiten der Trennfolie nochmals zu erweitern: Die Produktion von carbonfaserverstärktem Kunststoff (CFK) mit Prepregs in einer Heizpresse ermöglicht hohe Stückzahlen mit zwei glatten Bauteilseiten bei gleichzeitig kurzen Zykluszeiten. Durch die Trennfolie könne eine gleichbleibend hohe Bauteilqualität gewährleistet werden und aufwendige Schleifarbeiten am Bauteil nach der Aushärtung würden komplett entfallen. Zudem erübrigen sich auch die Reinigung und das Eintrennen der Werkzeugformen, wodurch der Wertschöpfungsanteil entlang der Prozesskette erhöht werde. Die Forschungsergebnisse zeigen, dass die FlexPlas-Trennfolie durch Anpassung der Prozessschritte und -parameter für Prepregs in Heizpressen auch in komplexeren Werkzeuggeometrien eingesetzt werden kann. Die Folie dient einerseits als Schutz für das ausgehärtete Bauteil, andererseits lässt sie sich leicht von ihm entfernen: Zurück bleibt eine matte und saubere Oberfläche, die ohne Vorbehandlung lackiert werden kann.

Joachim Scheller, Projektleiter für Adaptive Applikationssysteme, weist auf die nächsten Entwicklungsschritte hin: »Wir beginnen nun mit der Umsetzung eines bereits ausgearbeiteten Automatisierungskonzepts im Kontext der trennmittelfreien FVK-Bauteilfertigung in komplexen Press-Werkzeugen. Hierdurch werden wir den Automatisierungsgrad der Folienzuführung, der Einlage der Preform sowie der Bauteilentnahme erhöhen und somit die Vorteile des Einsatzes der FlexPlas-Trennfolie beim Heizpressen von Prepregs weiter steigern.«