Die Reparatur von Faserverbund-Leichtbauteilen ist aufwändig. Varianten wie das Nasslaminierverfahren müssen lange aushärten und erfordern zusätzliche Klebstoffe. Ein neu entwickelter Kunststoff-Patch verspricht Abhilfe.
Der form- und recycelbare Polymer-Patch kann beliebige Formen und Größen annehmen.
Fraunhofer IFAM
Forschende am Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM haben einen Kunststoff-Patch entwickelt, mit dem sich Reparaturprozesse an beschädigten Flugzeug-Leichtbaukomponenten beschleunigen und vereinfachen lassen. Das Aufbringen des Patches auf das zu reparierende Leichtbauteil erfolgt durch Druck und thermisch induzierte Austauschreaktionen und soll eine Reparatur mit dem Erreichen der Endfestigkeit innerhalb von 30 min ermöglichen.
Der polymerisierte Kunststoff basiert auf Benzoxazinen, einer neuen Klasse von duromeren Polymeren. Er schmilzt nicht und verhält sich auch sonst nicht wie ein klassisches Harzsystem im Nasslaminierverfahren. Aufgrund der dynamischen Vernetzungsvorgänge des Polymers lässt sich das Material lokal erwärmen. Der ausgehärtete Patch passt sich dann im erwärmten Zustand an die zu reparierende Stelle an.
Besonders für Mobilitätsanwendungen geeignet
Bei Raumtemperatur weist das Polymer duromere Eigenschaften auf, was laut Fraunhofer IFAM zu einem klebfreien und lagerstabilen Patch führt. Dies spare Energie, da der Patch bei Raumtemperatur ohne Kühlung gelagert werden könne. Zudem zeichne sich das Material durch hohe mechanische Festigkeit und Thermostabilität aus. Es eigne sich daher besonders für Mobilitätsanwendungen wie dem Automobil- und Schienenfahrzeugbau sowie in der Luftfahrt. Auch sei das Material verformbar und verfüge über selbstheilende Eigenschaften. An seinem Lebensende könne es recycelt werden: Das polymere Netzwerk sei auflösbar, Fasern und Polymersystem wieder verwendbar.
