Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff unter dem Rasterelektronen-Mikroskop.
Hochschule Augsburg, Fakultät für Maschinenbau und Verfahrenstechnik
Faserverbundtechnologie spielt im Maschinen- und Anlagenbau derzeit noch eine untergeordnete Rolle – obwohl der Einsatz von Kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen (CFK) gerade hier neben dem Leichtbau auch vielfältige funktionale Vorteile bietet.
Mit „gut bis sehr gut“ hat eine Gutachtergruppe der Bayerischen Forschungsstiftung die Ergebnisse des jetzt ausgelaufenen Forschungsverbundes FORCiM³A abschließend bewertet: Über dreieinhalb Jahre hinweg suchten darin 17 Partner aus Wissenschaft und Industrie, koordiniert vom Anwenderzentrum Material- und Umweltforschung (AMU) der Universität Augsburg, das Fortschrittspotential von CFK/Metall-Mischbauweisen für den Maschinen- und Anlagenbau zu erschließen.
In der Branche spiele die Faserverbundtechnologie bislang eine eher untergeordnete Rolle, so die Einschätzung der Materialentwickler, obwohl der Einsatz von Kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen (CFK) gerade hier signifikante Leistungssteigerungen in Aussicht stelle – zum einen aufgrund des hohen Leichtbaupotenzials, das in CFK stecke, zum anderen aber auch wegen der vielfältigen funktionalen Vorteile, die CFK biete. Sie reichten von geringer Wärmeausdehnung über eine hohe strukturelle Dämpfung bis hin zu Möglichkeiten der Funktionsintegration.
Produkte mit neuen Funktionalitäten
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Wie die Faserverbundtechnologie gerade auch im Maschinen- und Anlagenbau erfolgsversprechend eingesetzt werden kann, konnten die Forscher anhand verschiedener von ihnen entworfener exemplarischer Strukturen und Bauteile im Projekt FORCiM³A demonstrieren. Anhand dreier praxisnaher, generischer Demonstratorbauteile haben sie die Grundlagen für das entsprechende Design bzw. für die Auslegungs-, Simulations- und Prüfwerkzeuge für materialhybride Strukturen im Maschinenbau entwickelt. Bei diesen Bauteilen handelt es sich um eine Welle/Walze, um eine Wellenkupplung und um eine Trägerstruktur, die, so die Forscher, etwa in der Antriebstechnik, in der Papierherstellung oder in der Verpackungsindustrie Anwendung finden können.