• Keine Ergebnisse gefunden

PTS-FORSCHUNGSBERICHT IGF 401ENTWICKLUNG EINES NASSLEGEVERFAHRENS ZUR HERSTELLUNG VON GERICHTETEN CARBON-FASER-HALBZEUGEN AUS C-FASER-REZYKLA-TEN ZUR ANWENDUNG U.A. IM WERKZEUGBAU » » » »

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

Aktie "PTS-FORSCHUNGSBERICHT IGF 401ENTWICKLUNG EINES NASSLEGEVERFAHRENS ZUR HERSTELLUNG VON GERICHTETEN CARBON-FASER-HALBZEUGEN AUS C-FASER-REZYKLA-TEN ZUR ANWENDUNG U.A. IM WERKZEUGBAU » » » »"

Copied!
24
0
0

Wird geladen.... (Jetzt Volltext ansehen)

Volltext

(1)

PTS-FORSCHUNGSBERICHT IGF 401

ENTWICKLUNG EINES NASSLEGEVERFAHRENS ZUR HERSTELLUNG VON GERICHTETEN CARBON-FASER-HALBZEUGEN AUS C-FASER-REZYKLA- TEN ZUR ANWENDUNG U.A. IM WERKZEUGBAU

» VERPACKUNGEN » PRINTPRODUKTE » RESSOURCENEFFIZIENZ

» NEUE WERKSTOFFE

(2)

IGF-Koop 401 ZN

Entwicklung eines Nasslegeverfahrens zur Herstellung von gerichteten Carbon- faser-Halbzeugen aus C-Faser-Rezyklaten zur Anwendung u.a. im Werkzeugbau

T. Harbers2, A. Endres1

1 Papiertechnische Stiftung, Heßstr. 134, München

2 Technische Universität München – Lehrstuhl für Carbon Composites, Boltzmannstr. 15, Garching

Inhalt

1 Einleitung & Motivation 2

1.1 Anlass für den Forschungsantrag 2

1.2 Forschungsziel 3

2 Material und Methoden 6

3 Darstellung ausgewählter Ergebnisse 9

4 Nutzen und wirtschaftliche Bedeutung des Forschungsthemas für kleine und

mittlere Unternehmen (kmU) 14

4.1 Wissenschaftlich-technische und wirtschaftliche Nutzung der erzielten

Forschungsergebnisse für kleine und mittlere Unternehmen (kmU) 15 4.2 Beitrag zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit der kleinen und mittleren Unternehmen

(kmU) 16

4.3 Industrielle Umsetzung der FuE-Ergebnisse nach Projektende 19

5 Zusammenfassung 21

(3)

PTS-Forschungsbericht www.ptspaper.de PTS-LCC IGF 401 ZN

1 Einleitung & Motivation

1.1 Anlass für den Forschungsantrag Probleme beim

stofflichen Recycling von C- Fasern

C-Fasern in Verbundwerkstoffen werden derzeit hauptsächlich in der Luft- und Raumfahrttechnik sowie im Hochleistungssport und der Automobilbranche eingesetzt. Ebenso werden immer größere Anteile von Flugzeugen aus Ver- bundbauteilen, insbesondere kohlstofffaserverstärkten Verbunden, her-gestellt.

Bei der Erzeugung von Verbundbauteilen werden fertige C-Faserhalbzeuge (Gewebe, Gelege, Prepregs) zugeschnitten. Der hierbei entstehende, größten- teils ungenutzte Verschnitt, beläuft sich derzeit auf bis zu 40% bis 60%. Dies entspricht ca. 25.000 t bzw. 425 Mio. € pro Jahr. Meist erfolgt die Nutzung lediglich thermisch- oder mechanisch aufbereitet als Kunststoffzusatz. Die End- of-Life Direktive stellt den Stand der Technik in der Automobiltechnik dar [ ] und verlangt, dass ab 2015 jedes gebaute Fahr-zeug zu 95% recycelt werden kann.

Für ein nachhaltiges Wirtschaften ist ei-ne ähnliche Richtlinie für die Luft- und Raumfahrtbranche unumgänglich. Es wird erwartet, dass der Bedarf in der Prozesskette Material zu rezyklieren, um prozessseitigen Abfall zu reduzieren, kontinuierlich steigen wird.

Probleme beim Formwerkzeug- bau

Große Bauteile aus C-Faser verstärkten Verbundwerkstoffen werden typischer- weise in Werkzeugformen hergestellt. Aufgrund der spezifischen Ausdehnungs- eigenschaften des CFKs treten im Werkzeugbau einige Besonderheiten auf.

Werden Hinterschnitte oder Außenkonturen benötigt, kann kein herkömmlicher Werkzeugstahl verwendet werden. Das Bauteil aus CFK dehnt sich bei Tempe- raturänderung nur wenig aus, wohingegen sich ein Werkzeug aus Stahl deutlich stärker ausdehnt. Dies resultiert aus dem um den bis zu Faktor 10 größeren Wärmeausdehnungskoeffizient von Stahl und kann dazu führen, dass das Bauteil zerstört wird. Aus diesem Grund werden Speziallegierungen wie InVar (FeNi36) verwendet, die einen ähnlichen Ausdehnungs-koeffizienten besitzen.

Der Rohstoffpreis dieses Materials ist allerdings sehr hoch, weshalb als Werk- zeugmaterial auch C-Faserverbundwerkstoffe zum Einsatz kommen. Dadurch wird die Zerstörung eines Werkzeuges durch das Bauteil verhindert und die Kosten für die Herstellung des Werkzeugs gesenkt.

Ein Nachteil dieser Werkzeuge ist allerdings die eingeschränkte Standzeit, wodurch der Kostenvorteil für großvolumige Applikationen zunichte gemacht wird. Um die Technologie für solche Anwendungen einsetzbar zu machen, muss die Standzeit deutlich verbessert werden.

Schluss-

folgerungen Es fällt derzeit eine große Menge an C-Faser-Verschnitt an, gibt jedoch nur unzureichend Anwendungen, um die C-Faser-Rezyklate sinnvoll wiederzuver- wenden. Im Formwerkzeugbau werden CFK aufgrund des geringen bis negati- ven Wärmeausdehnungskoeffizienten bereits eingesetzt, jedoch haben bisherige CFK nicht so gute Oberflächeneigenschaften wie die teure Eisen-Nickel- Legierung InVar.

(4)

PTS-Forschungsbericht www.ptspaper.de PTS-LCC IGF 401 ZN Vorversuche von PTS und LCC konnten die Machbarkeit von C-Faser- Halbzeugen im Nasslegeverfahren sowie die anschließende Herstellung eines CFK-Bauteils grundsätzlich bestätigen. Der Einsatz von Kohlenstoffkurzfasern sowie einer duroplastischen Matrix erbrachte vielversprechende Ergebnisse.

Basierend auf den Versuchen waren insbesondere sehr gute Festigkeiten und Steifigkeiten zu erwarten.

1.2 Forschungsziel Ziele des

Projekts Das Vorhaben zielte auf die Entwicklung eines Nasslegeverfahrens, welches auf dem klassischen Papiererzeugungsprozess basiert, um richtungsorientierte Kohlenstofffaser-Halbzeuge herzustellen. Besonderes Augenmerk lag dabei auf dem Faservolumenanteil, der Faserorientierung und der Weiterverarbeitbarkeit der Halbzeuge. Ferner sollten die Einflüsse auf die Halbzeugherstellung, die erreichbaren Werkstoffeigenschaften sowie die verfahrenstechnisch-techno- logische Beherrschbarkeit bewertet werden. Der Einsatz von C-Faser-Rezyklat sollte dabei dem von C-Frischfasern gegenübergestellt werden.

Ein weiteres Ziel war die Bewertung der Auswirkung anorganischer Füllstoffe im Halbzeug auf die Güte der Oberfläche des CFK-Formteils (Werkzeugober- fläche).

Es sollte ferner untersucht werden, ob sich die zu entwickelnden C-Faser- Halbzeuge für CFK-Formwerkzeuge einsetzen lassen, wobei optimale mechani- sche Eigenschaften, reduzierte Produktionskosten (Einkaufspreis, Arbeitsproduk- tivität) sowie eine einfache technologische Beherrschbarkeit erreicht werden sollten.

angestrebte wissenschaft- lich-technische Ergebnisse

Im Rahmen des Vorhabens wurden folgende Ergebnisse angestrebt:

• Aussagen zu geeigneten Papiersystemen/ Rezepturen (Zellstoffart, Art/

Anteil der Füllstoffe, weitere Additive) für den Einsatz in C-Faser- Halbzeugen.

• Erkenntnisse zur Erzeugung einer starken Richtungsorientierung der C- Fasern im Halbzeug während des papiertechnologischen Herstellungspro- zesses.

• Erkenntnisse zur stofflichen Nutzung von C-Faser-Rezyklaten im Prozess (Prozessfähigkeit, Anpassungen etc.) und den erreichbaren Halbzeug- so- wie Bauteileigenschaften.

• Aussagen zum möglichen Einsatz von C-Faser-Halbzeugen im CFK- Formwerkzeugbau.

• Erkenntnisse zum Einsatz des neuen Materials bei Substitution von InVar- Werkzeugen.

(5)

PTS-Forschungsbericht www.ptspaper.de PTS-LCC IGF 401 ZN angestrebte

wirtschaftliche Ergebnisse

Mit Hilfe einer Betrachtung der vollständigen Prozessroute über die Halbzeug- herstellung, CFK-Formteil- bzw. Werkzeugherstellung bis hin zum Einsatz der entwickelten Formteile / Werkzeuge sollte der zu erwartende wirtschaftliche Vorteil gegenüber dem Stand der Technik quantifiziert werden. Ferner war die im Antrag abgegebene, grobe Abschätzung der weltweiten Einsparung von jährlich bis zu 150 Mio. EUR, zu konkretisieren.

Die verbessere Wirtschaftlichkeit der C-Faser-Halbzeuge sollte sich dabei insbesondere aus den folgenden Punkten ableiten:

• Einsatz von C-Faser-Rezyklaten (günstigerer Rohstoff sowie stoffliche Ver- wertung des Verschnitts).

• Effektiveres, kostengünstigeres und hochvolumigeres Herstellungsverfah- ren (Papiertechnologie) zur Erzeugung der C-Faser-Halbzeuge.

• Erhöhte Standzeiten von CFK-Formwerkzeugen durch härtere Werkzeug- oberflächen mittels Füllstoffeinbringung in C-Faser-Halbzeuge.

• Verringerter Energieaufwand und Aufheizzeit zum Aufheizen der Form- werkzeuge.

• Senkung von Formwerkzeugkosten durch Substitution von InVar- Werkzeugen durch CFK-Werkzeuge.

• Konstruktionsverschlankung aufgrund einer anforderungsgerechten Dimen- sionierung von Pressen für die leichteren Formwerkzeuge

Materialseitige

Innovation Die Innovation lag materialseitig in der Entwicklung eines bahnförmigen, sehr flexiblen und einfach herstellbaren Halbzeuges aus kurzen, richtungsorientierten Kohlenstoff-Fasern. Aus diesen sollten CFK-Formteile mit optimalen mechani- schen Eigenschaften, technologisch einfach beherrschbar, hergestellt werden.

Die Innovation lag hier insbesondere auch im stofflichen Ein-satz von C-Faser- Rezyklat aus Verschnitt des CFK-Herstellungsprozesseses. Neben wirtschaftli- chen Vorteilen sollte dadurch auch ein wesentlicher Beitrag zur Nachhaltigkeit geliefert werden. Ein weiterer innovativer Beitrag lag zudem in der Einbringung anorganische Füllstoffe zur Erzeugung zusätzlicher Funktionalitäten, beispiels- weise einer härteren Oberfläche.

Verfahrensseitige

Innovation Die verfahrensseitige Innovation lag in der Übertragung des effektiven und relativ einfach beherrschbaren Papierherstellungsprozesses auf die Herstellung von C- Faser-Halbzeugen. Dadurch sollten die derzeit hohen Produktionskosten zur Herstellung von C-Faser-Halbzeugen (z.B. Gewebe) deutlich reduziert und eine großvolumigere Produktion ermöglicht werden.

(6)

PTS-Forschungsbericht www.ptspaper.de PTS-LCC IGF 401 ZN Anwendungs-

seitige Innovation

Mit den CFK-Halbzeugen sollte durch den Einsatz anorganischer Füllstoffe harte, ebenflächige und vakuumdichte Werkzeugoberflächen generiert werden.

Dadurch sollten die Werkzeugstandzeiten von CFK-Formwerkzeugen erhöht und die Wirtschaftlichkeit gesteigert werden. Dies sollte gleichzeitig den wirtschaftli- cher Anreiz erhöhen, um InVar-Werkzeuge durch CFK-Werkzeuge zu ersetzen, da CFK-Werkzeuge nachfolgende Vorteile gegenüber InVar besitzen:

• geringere Anschaffungskosten,

• eine geringere Werkzeugmasse,

• leichtere Konstruktionen,

• verbesserte Handhabung der Formen,

• einen geringeren Energieaufwand zum Aufheizen

(7)

PTS-Forschungsbericht www.ptspaper.de PTS-LCC IGF 401 ZN

2 Material und Methoden

Materialien Das Papier wurde aus Frischfasern und zwei Arten von Recycling-Fasern jeweils ergänzt durch Zellstofffasern hergestellt.

Als Frischfasern wurden Kohlenstofffasern der Fa. SGL Carbon GmbH (Meitin- gen, Deutschland, SIGRAFIL C30 S006 GLY) eingesetzt. Zur Auswahl von rezyklierten Materialien ist es wichtig zu wissen, dass verschiedene Arten von sogenannten Recycling-Fasern auf dem Markt erhältlich sind. Ob die Fasern jemand in Kontakt mit Matrixmaterial gewesen ist, ist oft unbekannt. Durch ein Materialscreening wurden einige auf dem Markt erhältliche Fasern verglichen und ausgewählt. Um vergleichbare Ergebnisse zu erhalten, wurden zwei Arten von Fasern mit den gleichen Faserlängen ausgewählt. Die erste Art von Recyc- ling-Fasern ist von der Fa. Apply Carbon (Languidic, Frankreich, CF-6mm TDS 13013). Die zweite Art von Recycling-Fasern ist von der Fa. carboNXT GmbH (Wischhafen, Deutschland, Chopped 6 PURE).

Papier-

herstellung Für der Herstellung der in diesem Projekt untersuchten Papiere wurden zwei Verfahren verwendet (s. Abbildung 2.1). Zunächst wurden im Labormaßstab im Rapid Köthen Verfahren Papierbögen mit isotroper Faserorientierung hergestellt.

Danach wurden Papiere auf einer Versuchspapiermaschine im Technikum der PTS gefertigt.

Abbildung 2.1: Papierherstellung im Labor (links) und im Technikum (rechts) Im Rahmen der Laborphase lag der Fokus der Untersuchungen vor allem darin, den maximal möglichen Anteil an Kohlenstofffasern (im Verhältnis zu Zellstofffa- sern) zu bestimmen, mit dem sich noch ein homogenes Papier herstellen lässt.

Darüber hinaus wurden neben Papieren aus C-Frischfasern auch Papiere aus Rezyklatfasern der Fa. Apply Carbon hergestellt.

Im Rahmen der Technikumsversuche lag der Fokus der Versuche vor allem darin, die maximal mögliche Kohlenstofffaserlänge zu bestimmen, mit der sich anlagentechnisch noch Papiere herstellen lassen. Des Weiteren wurde versucht, einen hohen Anteil an Kohlenstofffasern (im Verhältnis zu Zellstofffasern) in das Papier einzubringen.

Alle hergestellten Papiere haben ein Flächengewicht von 80 g/m².

(8)

PTS-Forschungsbericht www.ptspaper.de PTS-LCC IGF 401 ZN Papier-

charakterisierung Die hergestellten Papiervarianten wurden alle auf folgende Eigenschaften hin papiertechnologisch charakterisiert und bewertet:

• Dicke

• Rohdichte

• Breitenbezogene Bruchkraft

• Reißlänge

• Biegesteifigkeit

Bei den isotropen Papiervarianten aus dem Labor spielt die Faserorientierung für die Charakterisierung keine Rolle. Die Papiere aus den Technikumsversuchen wurden sowohl in Produktionsrichtung als auch quer dazu getestet.

Komposit-

herstellung Für die Herstellung von Komposit-Platten wurden zwei RTM-Werkzeuge konstru- iert und gefertigt. Die Kavitätsgrößen sind auf die entsprechenden Papiergrößen abgestimmt. Die Probenplatten wurden auf der am LCC verfügbaren RTM- Presse gefertigt (s. Abbildung 2.2). Hierfür wurden mehrere Lagen Papier in die Kavität des Pressenwerkzeugs eingelegt, die Form geschlossen und mittels Druck und Vakuum (VARTM) ein Epoxidharzsystem infiltriert. Es wurden Platten mit einem mittleren Faservolumengehalt (C) von 20 % gefertigt. Um diesen Faservolumengehalt zu erzielen war es nötig 12 bis 14 Lagen Papier in die Werkzeugform einzulegen, um eine 2,2 mm dicke Platte zu erhalten.

Abbildung 2.2: VARTM-Aufbau am LCC - Injektionsanlage inkl. Drucktopf (links) mit Presse inkl. Werkzeug (mitte) und Vakuumequipment

(rechts)

Anschließende wurden die Platten entsprechend der Vorgaben des Harz- Dartenblattes in einem Ofen getempert.

(9)

PTS-Forschungsbericht www.ptspaper.de PTS-LCC IGF 401 ZN Komposit-

charakterisierung Da die im Rapid Köthen Verfahren hergestellten Papiere nur eine Größe von 200 mm im Durchmesser besitzen, mussten die Probengeometrien für mechani- sche Tests angepasst werden. Es wurden folgende mechanische Eigenschaften getestet:

• Zug (Probenlänge 180 mm)

• Biegung (hier wurden zum Vergleich der Materialien untereinander ILSS- Versuche durchgeführt, da die Proben allesamt auf Biegung versagen) Auch bei den Kompositproben wurde zwischen Materialkennwerten in Produkti- onsrichtung des Papieres und quer dazu unterschieden.

(10)

PTS-Forschungsbericht www.ptspaper.de PTS-LCC IGF 401 ZN

3 Darstellung ausgewählter Ergebnisse

Ausgewählte

Materialien Um einige Hauptergebnisse des Projektes übersichtlich darzustellen, werden hier nur die Ergebnisse einiger weniger Materialien dargestellt. Hierfür werden die in Tabelle 3.1 dargestellten Parameter untersucht.

Tabelle 3.1: Materialauswahl zur Darstellung ausgewählter Ergebnisse Nr. Vergleich von Kohlenstoff-

faseranteil [wt%]

Kohlenstoff- faserlänge [mm]

Kohlenstoff- faserherkunft [-]

1) Kohlenstoff- faserherkunft (vCF VS. rCF)

(30) / 60 / 75 / 90 6 vCF / rCF

2) Kohlenstoff-

faserlänge (30) / 60 / 75 / 90 6 / 12 vCF 3) Kohlenstoff-

faseranteil (30) / 60 / 75 / 90 6 vCF

Einfluss der Kohlenstofffaser- herkunft (vCF VS.

rCF)

Um das Potential von Recyclingfasern in Nassvliesen zu beurteilen, wurden mikroskopische Aufnahmen des trockenen Fasermaterials angefertigt, mechani- sche Tests der uninfiltrierten Papiere und mechanische Tests der Komposit- Proben durchgeführt. Wie in den Rasterelekronenmikroskopiebildern ersichtlich, sehen die Fasern von „Apply Carbon“ den Fasern von „SGL“ sehr ähnlich. Es sind keinerlei Reste von Harz festzustellen. Dies führt zu der Vermutung, dass es sich bei den „Apply Carbon“-Fasern um Verschnittreste oder Spulenreste han- delt. Die „carboNXT“-Fasern unterscheiden sich deutlich. Sie haben eine wesent- lich glattere Oberfläche und weisen Matrixreste auf und zwischen den Fasern auf. Dies führt zu der Vermutung, dass diese Fasern aus CFK-Abfällen (Fasern waren bereit mit Matrixmaterial in Kontakt) extrahiert wurden. Die glatte Oberflä- che der Fasern rührt daher, dass während des Pyrolyse-Prozess jegliche Schlichte von den Fasern verbrannt wurde.

(11)

PTS-Forschungsbericht www.ptspaper.de PTS-LCC IGF 401 ZN

Frischfasern (SGL) rCF (Verschnitt) rCF (pyrolysiert)

FasernPapier

15kV X5,000 5µm 15kV X5,000 5µm 15kV X5,000 5µm

5kV X2,000 10µm 75 wt% vCF 6 mm FL 5kV X2,000 10µm 75 wt% rCF 6 mm FL 5kV X2,000 10µm 75 wt% rCF 6 mm FL

Abbildung 3.1: Rasterelektronenaufnahmen der verschiedenen Fasertypen

Wie in Abbildung 3.2 dargestellt, sind die mechanischen Eigenschaften des rCF- Papiers besser als die Eigenschaften des vCF-Papiers. Dieser Effekt kann in beiden Testrichtungen (MD: machine direction; CD: cross direction) sowohl bei Zug- als auch Biegebelastung festgestellt werden. Ein Grund hierfür ist das Vorhandensein von Matrixresten. In Papier aus reinem Zellstoff (100 wt%

Zellstofffasern) wird die Festigkeit des Papiers durch Wasserstoffbrückenbindun- gen zwischen den Molekülen der Faserfibrillen und über mechanische Ver- hakungen der Fibrillen untereinander bestimmt. Werden Zellstofffasern teilweise durch Kohlenstofffasern ersetzt, so sinkt der Anteil an Wasserstoffbrückenbin- dungen im Papier. Kohlenstofffrischfasern sind gerade und sehr glatt, so dass die Fasern im Papier leicht auseinander rutschen können (s. Abbildung 3.1, links). Matrixreste an rezyklierten Kohlenstofffasern sorgen für stärkere mechani- sche Verhakungen zwichen den Fasern (s. Abbildung 3.1, rechts), welche zu einer Erhöhung der mechanischen Kennwerte des Papieres beitragen.

1,2 0,5 1,47 0,5

0 0,5 1 1,5 2 2,5

vCF rCF

(pyrolysed)

Tensile Strength [N/m]

3,7 1,5 4,5 2,5

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

vCF rCF

(pyrolysed)

Bending Stiffness [Nmm]

MD CD

Tensile Strength [N/mm] Bending Stiffness [Nmm]

paper formulation:75wt% CF, 25wt% cellulose ; CF fiber length: 6mm

MD CD

100%

+22% +0%

100%

+22% +66%

(12)

PTS-Forschungsbericht www.ptspaper.de PTS-LCC IGF 401 ZN Abbildung 3.2: Papiereigenschaften

(vCF vs. rCF; Mittelwert u. Standardabweichung)

Im Gegensatz zum uninfiltrierten (trockenen) Papier ist die Festigkeit der Ver- bundstoffproben aus rezyklierten Fasern niedriger als die Festigkeit der Ver- bundproben aus Frischfasern (s. Abbildung 3.3). Hier können die zwei verschie- denen Herkunftsformen der rezyklierten Fasern deutlich unterschieden werden:

Die rCF-Verbundwerkstoffe aus Verschnitt-Fasern sind nur minimal schwächer als die aus Frischfasermaterial. Dies ist auf Faserschädigungen durch Prefor- ming-Prozessschritte wie Handhabung oder das Schneiden zurückzuführen. Die rCF-Verbundwerkstoffe aus pyrolysierten Fasern sind dagegen signifikant schwächer als diese aus Frischfasermaterial. Es wird angenommen, dass dies aufgrund der geringen Bindungsstärke zwischen den Fasern und der bereits ausgehärteten Matrix der Matrixreste vorliegt. Diese können zu Sollbruchstellen im Material führen, da sich die bereits ausgehärtete Matrix nicht mit der neu infiltrierten Harzmasse verbindet.

293 270 217

230 212 170

165 153 123

0 50 100 150 200 250 300 350 400

vCF rCF

(cut) rCF

(pyrolysed)

Tensile Strength [MPa]

42,7 41,2 34,0

37,0 35,7 29,5

29,8 28,8 23,3

0 10 20 30 40 50 60

vCF rCF

(cut) rCF

(pyrolysed)

ILSS [MPa]

MD ISO CD MD ISO CD

derived values derived values

Tensile Strength [N/mm²] ILSS [N/mm²]

paper formulation:75wt% CF, 25wt% cellulose ; CF fiber length: 6mm

100% -7,6%

-26%

-3,5%

-21%

100%

Abbildung 3.3: Kompositeigenschaften

(vCF vs. rCF; Mittelwert u. Standardabweichung)

Obwohl die rezyklierten Kohlenstofffasern einen gewissen Anteil an Matrixresten an den Fasern aufweisen, erreichen die Komposite 75-80% der Stärke derer, welche mit Frischfasern hergestellt wurden.

Einfluss der Kohlenstofffaser- länge

Um den Effekt der Faserlänge auf die mechanischen Eigenschaften des Papiers und des daraus hergestellten Verbundstoffs zu ermitteln, wurden Zug- und Biegeversuche von Papieren mit 6 mm und 12 mm Faserlänge durchgeführt (s.

Abbbildung 3.4). Wie erwartet konnte mit steigender Faserlänge eine Erhöhung der Festigkeit und Steifigkeit des Papieres festgestellt werden. Ob es eine kritische Faserlänge gibt, nach der eine weitere Erhöhung der Faserlänge zu keiner weiteren Erhöhung der Festigkeit führt, muss noch ausgewertet werden.

(13)

PTS-Forschungsbericht www.ptspaper.de PTS-LCC IGF 401 ZN

1,5 3,7 3,2 6,5

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

6mm 12mm

Diagrammtitel

0,5 1,2 0,7 1,8

0 0,5 1 1,5 2 2,5

6mm 12mm

Diagrammtitel

MD CD

Tensile Strength [N/mm] Bending Stiffness [Nmm]

paper formulation:75wt% vCF, 25wt% cellulose

MD CD

100%

+38% +50%

100%

+113% +75%

Abbildung 3.4: Papiereigenschaften

(verschiedene Faserlängen; Mittelwert u. Standardabweichung)

Einfluss des Kohlenstofffaser- anteils

Der Kohlenstofffaseranteil in einem nassgelegten Vlies wirkt sich stark auf seine Festigkeit aus. In faserverstärkten Kunststoffen führt ein hoher Anteil an Kohlen- stofffasern im Verbund zu einer hohen Festigkeit. Dieser Effekt konnte auch bei den in diesem Projekt untersuchten Verbundproben nachgewiesen werden (s.

Abbildung 3.5). Jedoch kann im „trockenen“ Papier ein gegenteiliger Effekt festgestellt werden. Je mehr Kohlenstofffasern dem Material zugesetzt werden, desto geringer ist die Bruchfestigkeit des Papiers. Es wird angenommen, dass durch die Abnahme des Zellstoffanteils weniger Wasserstoffbrückenbindungen gebildet werden können. Die glatten und geraden Kohlenstofffasern haben keine Eigenbindefähigkeit. Dies kann zu Schwierigkeiten bei der Fertigung von Papie- ren auf einer kontinuierlichen Maschine führen. Um ein nassgelegtes Vlies auf einer Papiermaschine zu erzeugen, muss das Papier eine gewisse Zugfestigkeit (Nassfestigkeit) aufweisen, damit dieses von der Sieb- in die Pressen- und Trockenpartie überführt werden kann. Andernfalls reißt die Papierbahn ab und eine kontinuierliche Produktion des Papieres ist nicht möglich.

(14)

PTS-Forschungsbericht www.ptspaper.de PTS-LCC IGF 401 ZN Tensile Strength

paper formulation :vCF fiber length: 6mm

0 50 100 150 200 250 300 350

0 1 2 3 4 5 6 7

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Composite Strength [N/mm²]

Paper Strength [N/mm]

Weight Content CF in Paper [wt%]

Abbildung 3.5: Papier- und Kompositeigenschaften

(verschiedene Faseranteile; Mittelwert u. Standardabweichung)

(15)

PTS-Forschungsbericht www.ptspaper.de PTS-LCC IGF 401 ZN

4 Nutzen und wirtschaftliche Bedeutung des Forschungsthemas für kleine und mittlere Unternehmen (kmU)

Nutzerkreis Der Nutzerkreis umfasst Unternehmen für Verbundwerkstoffe, Leichtbau, Papiertechnologie, Recycling, Verfahrenstechnik, Werkzeug- und Formenbau, Metallgewerbe sowie Membrantankbau.

KMU in der Wertschöpfungsk ette

Existenz und Wachstumspotenzial von KMU sind vor allem von einer konkur- renzfähigen Produkterzeugung abhängig. KMU produzieren vielfach in Ni- schenmärkten mit hoher Anforderung an Produktqualität und Flexibilität und können im internationalen Wettbewerb nur durch kurze Innovationszyklen bestehen. Die Entwicklungsarbeiten betreffen den Bereich der Papiererzeugung sowie der Formteil- und Formwerkzeugherstellung und bilden somit die gesamte Wertschöpfungskette ab. Das Projekt trägt dazu bei, Kohlefaser-Halbzeugen und Bauteile auf dem Markt attraktiver zu machen. Durch Bereitstellung von Empfeh- lungen für eine qualitätsgerechte und kostengünstige Produkterzeugung trägt das Vorhaben zur Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit der beteiligten KMU bei.

Nutzen der Projektergeb- nisse

Der Nutzen der Forschungsergebnisse resultiert insbesondere aus:

• dem kostengünstigen, hochvolumigen Herstellverfahren,

• der Nutzung günstigerer Rohmaterialien durch Rezyklat-Einsatz,

• den anwendungsangepassten Eigenschaften,

• der vgl. zu CFK-Geweben erhöhten Flexibilität, Drapierbarkeit und Ober- flächenhomogenität,

• der sehr geringen spezifischen Wärmedehnung,

• der Energieeinsparung bei den Aufheiz-Zyklen der Werkzeuge,

• dem geringeren Preis vgl. zum typischer Weise verwendeten InVar´s o- der Kohlefasergewebe.

Zudem wird ein entscheidender Beitrag zur Nachhaltigkeit geliefert. Durch den C-Rezyklat-Einsatz mit stofflicher Kreislaufführung bei der Herstellung tragen die Halbzeuge und Bauteile zu einer Verbesserungen hinsichtlich Wirtschaftlichkeit und Ökologie, ohne Nachteile hinsichtlich Prozesssicherheit, bei. Dies ist vor dem Hintergrund der CO2- und Klimaproblematik sowie den gleichzeitig hohen Preisen für C-Frischfaser von großer Bedeutung für Industrieunternehmen, insbesondere KMU.

(16)

PTS-Forschungsbericht www.ptspaper.de PTS-LCC IGF 401 ZN

4.1 Wissenschaftlich-technische und wirtschaftliche Nutzung der erzielten Forschungsergebnisse für kleine und mittlere Unternehmen (kmU)

Zuordnung –

Fachgebieten Die Ergebnisse sind v.a. den Fachgebieten Werkstoffe, Materialien (KB) und Leichtbau (KC) zugeordnet.

Zuordnung – Wirtschaftszweig en

Die betroffenen Wirtschaftszweige sind (gemäß der Klassifikation der Wirt- schaftszweige, Ausgabe 2008) v.a. Herstellung von Papier, Pappe und Waren daraus (17) sowie Herstellung von chemischen Erzeugnissen (20).

Systemischer

Gedanke Die wirtschaftliche Bedeutung der Ergebnisse dieses Projektes erstreckt sich über die gesamte Herstellungskette. Dabei waren Partner aus verschiedenen Gebieten an dem zu entwickelnden Verbundwerkstoff beteiligt:

Hersteller von Faserstoffen, Papier, Halbzeugen Formwerkzeughersteller

Formteilhersteller Hersteller von Additiven

Die Ergebnisse des Forschungsvorhabens tragen signifikant zur Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit von KMU bei, indem Empfehlungen für eine qualitätsge- rechte und kostengünstige Halbzeug- und Bauteilerzeugung zur Verfügung gestellt werden. Die Kapazitäten von KMU können zielgerichtet und effizient eingesetzt und deren Wettbewerbsfähigkeit erhalten werden.

Effizienz- steigerung für KMU

Produkte werden meist mit hohem Aufwand auf den Markt gebracht, wobei spezifische Qualitäten gefordert sind. Dadurch sind Unternehmen zur ständigen Verbesserung der Produktivität bei größtmöglicher Kosteneinsparung gezwun- gen.

Im Besonderen kleine und mittelständische Unternehmen sind in der Lage, die angestrebten neuartigen C-Faser-Halbzeuge aus C-Faser-Recyclaten zu fertigen oder die neuartigen Halbzeuge z.B. im Formwerkzeugbau bzw. für kosteneffizi- ente Leichtbauformteile einzusetzen. Die angestrebten Halbzeuge erhöhen die Arbeitsproduktivität und sind durch den Rezyklat-Einsatz zusätzlich kostengüns- tiger als derzeitige herkömmliche Lösungen. Dabei sind Investitionen in Anlagen der Industrie nicht notwendig. Das Projekt hilft die Effizienz von KMU auszu- schöpfen und zu steigern. Dies wiederum erhöht deren Wettbewerbsfähigkeit.

Neue Märkte und Absatzmöglichke iten für

Papierhersteller

Durch die Herstellung von Kohlefaser-Halbzeugen mittels des effektiven Nassle- geprozesses einer Papiermaschine unter Nutzung von recycelten Kohlenstoff- Fasern erschließt sich ein neuer Absatzmarkt für Faserstoff- und Papierhersteller sowie Hersteller von Faserkörpern und Halbzeugen. Die stellt gerade für KmU eine interessante Möglichkeit dar, ein neuartiges Produkt von flexiblen gerichteten Kohlefaserhalbzeugen auf dem Markt zu etablieren. Besonders für die meist kleinen und mittelständischen papiererzeugenden Unternehmen besteht die Chance eine neue Spezialprodukt-Linie aufzubauen, um damit zusätzlich einen völlig neuen Kundenkreis zu erreichen.

(17)

PTS-Forschungsbericht www.ptspaper.de PTS-LCC IGF 401 ZN Neue Märkte und

Absatzmöglichke iten für den Form- und Werkzeugbau

Für KmU aus den Bereichen Form- und Werkzeugbau ist das entwickelte neuar- tige Halbzeug sehr vorteilhaft. Aufgrund der erreichbaren Materialeigenschaften vgl. zu gegenwärtigen Lösungen ergeben sich neue bzw. erweiterte Absatzchan- cen für Form- und Werkzeugbauer. Es kann davon ausgegangen werden, dass das Halbzeug in breitem Maße von den kleinen und mittelständigen Formwerk- zeugbauern Anwendung finden wird und sich dadurch neue Märkte erschließen.

4.2 Beitrag zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit der kleinen und mittleren Unternehmen (kmU)

Minimierung

technisches / wirtschaftliches Risiko für KMU

Die Entwicklungsarbeiten waren komplex, kosten- und zeitintensiv und daher durch KMU allein nicht realisierbar. Die Arbeiten waren darauf gerichtet, die bestehenden technischen Risiken abzubauen und beherrschbar zu machen.

Durch das Projekt wurden folgende Risiken für KMU reduziert:

• Zur Erzeugung von neuartigen Halbzeugen und Formteilen, an die hohe qualitative Anforderungen gestellt werden, müssen sowohl geeignete Stoff- rezepturen für den Papiererzeugungsprozess entwickelt als auch prinzipiell vorhandene, aber anzupassende, Herstellungs- und Verarbeitungsprozesse eingesetzt werden (Rohstoffe, Rezepturen, Halbzeug- und Formteilherstel- lung, Tränken). Durch systematische Untersuchungen im Rahmen des vor- geschlagenen Forschungsvorhabens wurden geeignete Einstellungen zur Herstellung der Halbzeuge und Formteile erarbeitet.

• Die Einsatzgebiete der Halbzeuge und Formteile konnten erst nach umfang- reichen Tests zur Bestimmung der tatsächlich erreichbaren Eigenschaften festgelegt werden. Auch hierzu lieferten die Arbeiten eine sichere Entschei- dungsgrundlage.

• Maßgeblich für das wirtschaftliche Risiko war die Frage, mit welchen Kosten für Rohstoffe und Herstellung die neuen Formteile erreicht werden können.

Eine Betrachtung der wirtschaftlichen Randbedingungen im Vergleich mit herkömmlichen Materialien wurde durchgeführt.

Effizienzsteige- rung kleinerer Papierfabriken

Die im Rahmen des Projektes erarbeitete Herstellung von Kohlenstofffaser- Halbzeugen mittels des effektiven Nasslegeprozesses einer Papiermaschine unter Nutzung von recycelten Kohlenstoff-Fasern stellt eine interdisziplinäre Kombination aus Papier-, Kohlenstofffaser- und Verbundwerkstofftechnologie dar und ist eine wichtige Innovation für den Leichtbausektor. Gerade für kleine und mittlere Unternehmen, meist ohne eigene Forschung und Entwicklung, ist dies von großer Bedeutung.

Die umfassende Kenntnis der für die Papiererzeugung grundlegenden Zusam- menhänge bei Einsatz von recycelten Kohlenstoff-Fasern kommt der Effizienz auch kleinerer Papiermaschinen zugute. Bei Spezialpapierherstellern werden häufig bereits kleine Mengen hochspezialisierter Papiere weltweit gehandelt.

Derartige Spezialpapiere stellen für die Hersteller eine Türöffner-Funktion für internationale Märkte dar. KmU aus der papiererzeugenden Industrie können dadurch zusätzliche aber auch völlig neue Märkte und Kunden generieren. Ein bestehender Kundenkreis kann auf Anwender aus dem Formwerkzeugbau, dem Membrantankbau sowie der Formteilherstellung erweitert und die Auslastung der bereits vorhandenen Maschinen gesichert werden. Das Projekt liefert somit einen deutlichen Beitrag zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit für kleine und

(18)

PTS-Forschungsbericht www.ptspaper.de PTS-LCC IGF 401 ZN mittlere Unternehmen aus der Papierbranche.

C-Faserverarbei- tende und Recycling- Firmen

KmU aus dem Kohlenstoff-Faser verarbeitenden Sektor werden durch die Erkenntnisse aus den Entwicklungsarbeiten neue Möglichkeiten zur stofflichen Verwertung von C-Faser-Resten und aus CFK rezyklierten C-Fasern bereitge- stellt. Dies ist von großer Bedeutung gerade für kleine und mittlere C- Faserverarbeitende und Recycling-Firmen. Die Projektergebnisse schaffen die Möglichkeit für KmU aus der Branche sich durch das C-Faser-Recycling ein neues Marktsegment zu erschließen und dadurch die Wettbewerbsfähigkeit zu steigern.

Formteil- und Formwerkzeug- hersteller

Es wird davon ausgegangen, dass das innovative Halbzeug mit seinem Herstel- lungsprozess unter der Verwendung von Kohlefaser-Recyclaten in breitem Maße von den kleinen und mittelständigen Formwerkzeugbauern Anwendung finden wird. Hierdurch sichern sich die KmU erhebliche Wettbewerbsvorteile, denn sie geben die Vorteile wie Kosteneinsparung gegenüber InVar und Energieeinspa- rung bei den Aufheizzyklen direkt an ihre Kunden weiter. Mit dieser Innovation sichern sich KmU im Formwerkzeugbau langfristig ihre Stellung auf dem Markt.

Formteilhersteller können durch die entwickelten Halbzeuge anwendungsgerecht gestaltete CFK-Bauteile zu einem niedrigen Preis liefern. Weiterhin profitieren sie von den verbesserten Gestaltungsmöglichkeiten aufgrund einer erhöhten Flexibilität und Oberflächengüte der Halbzeuge.

n Anbetracht der weiterhin steigenden Nachfrage an CFK-Formteilen, insbeson- dere hinsichtlich des Leichtbaus zur Energieeinsparung im mobilen Einsatz, können KmU mit dieser Innovation ihre Wettbewerbsfähigkeit nachhaltig stei- gern.

Das Projekt liefert somit einen deutlichen Beitrag zur Steigerung der Wettbe- werbsfähigkeit für kleine und mittlere Unternehmen des Formteil- und Formwerk- zeugbaus.

Kostenbeispiele Verfahrensspezifische Vorteile

Trotz der für die klassische Papiererzeugung vergleichsweise geringen Produkti- onsmengen von 500t/Jahr versprechen die auf papiertechnologischem Prozess hergestellten CFK-Halbzeuge eine hohe Handelsspanne aufgrund der ver- gleichsweise kostengünstigen und einfachen Herstellverfahren für die hochwerti- gen Produkte. Hinzu kommt die Möglichkeit zum Einsatz von kostengünstigerem C-Faser-Rezyklat.

Bei jährlich verfügbaren C-Faser-Recyclaten in Höhe von 5000t können durch die geringen Verfahrenskosten von ca. 4 EUR / kg auf Papiermaschinen gegen- über ca. 20 EUR / kg bei der C-Faser-Gewebeherstellung weltweit und jährlich mehr als 80 Millionen EUR allein durch das Verfahren eingespart werden. Wird die Ersparnis aufgrund der günstigeren Rezyklate mitberücksichtigt, so ergeben sich sogar Einspareffekte von 160 Millionen EUR. Dies stellt einen wichtigen Beitrag zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit der kleinen und mittleren Unternehmen dar. Durch die Projektergebnisse kann KmU im Papierbereich ein frühzeitiger Einstieg in ein vorläufiges Nischenprodukt mit großem Wachstums- potential bereitgestellt werden.

Materialspezifische Vorteile durch Nutzung von C-Faser Rezyklat

Beim Zuschnitt von C-Faser-Roving-Geweben zu den fürs Laminieren / Tränken mit Harz notwendigen Geometrien fallen derzeit 10-25% meist ungenutzte C-

(19)

PTS-Forschungsbericht www.ptspaper.de PTS-LCC IGF 401 ZN Faser-Schnittreste an. Bei jährlich ca. 50.000 t C-Fasern weltweit entspricht das jährlich ca. 5.000 bis 12.500 t C-Faser-Rezyklate. Bei einem anzunehmenden Preis für C-Fasern von 20 EUR/ kg und einer Einsparung durch den Einsatz von Sekundärfasern gegenüber Primärfasern von 25 % werden zusätzlich zum günstigeren Verfahren ca. 25 Millionen EUR aufgrund des Rezyklat-Einsatzes eingespart.

0,85

1,02

1,19

0,61

0,72

0,83

0,50 0,70 0,90 1,10 1,30 1,50

60,00% 75,00% 90,00%

Halbzeugkosten pro Quadratmeter [€]

Anteil Kohlenstofffasern im Halbzeug [%]

FF RZ

Abschätzung der Übertragbarkeit in den

Industriemaßstab

Basierend auf den oben dargestellten Berechnungen zur Wirtschaftlichkeit, erfogte eine Abschätzung der Übertragbarkeit in den Industriemaßstab in enger Abstimmung mit einem PbA-Mitglied (Frenzelit).

1,44 0,87 1,19 0,62

0,00,2 0,40,6 0,81,0 1,21,4 1,6

Technikum Industrie

Papierkosten pro m² [€]

Vergleich Kosten auf Technikums- bzw.

Industriemaßstab (80g/m²)

FF RZ

(20)

PTS-Forschungsbericht www.ptspaper.de PTS-LCC IGF 401 ZN

4.3 Industrielle Umsetzung der FuE-Ergebnisse nach Projektende Wirtschaftliche/

technische Erfolgsaussichte n

Die Ergebnisse des Vorhabens ermöglichen den Einsatz des Nasslegeprozes- ses einer Papiermaschine zur effektiven Herstellung von Kohlenstofffaser- Halbzeugen unter Nutzung rezyklierter Kohlenstoff-Fasern. Die einfache Übertragbarkeit in die Industrie wurde durch die Hochskalierung mit reellen Prozessparametern der Papierherstellung und der Verarbeitung zu CFK- Formteilen bestätigt. Das Forschungsvorhaben führte zu derart ausgereiften Ergebnissen, dass im Nachgang des Projektes eine zügige und breite Umset- zung nach entsprechenden Betriebsanpassungen einsetzen kann. Das Projekt stellt somit einen wichtigen ersten Schritt dar, um die innovativen Halbzeuge und Formteile zeitnah, zielgerichtet und einfach auf den Markt zu bringen.

Durch die erhaltenen Erkenntnisse sind die Erfolgsaussichten für die industriel- le Entwicklung von CFK-Halbzeugen auf der Grundlage der Papiertechnologie und dem möglichen Einsatz von C-Faser-Recyclaten als hoch einzuschätzen.

Es wird mit einer sehr raschen Weiterentwicklung der im Rahmen des Projek- tes erarbeiteten Technologie und der neuartigen CFK-Halbzeuge in den KmU gerechnet.

Basierend auf der positiven Resonanz der Industrie im Rahmen der Projekt- laufzeit wird davon ausgegangen, dass die Formteil- und Formwerkzeugher- steller sehr kurzfristig die neuartigen Halbzeuge für den ständigen Einsatz beziehen und einsetzen wollen. In Anbetracht des bereits beschriebenen Nutzens der Forschungsergebnisse und jährlich möglichen Einsparungen von mehr als 80 Millionen EUR ist es sehr wahrscheinlich, dass KmU zur langfristi- gen Sicherung bzw. Steigerung ihrer Wettbewerbsfähigkeit im besagten Bereich investieren werden. Gerade KmU sind hier aufgrund ihrer erhöhten Flexibilität im Vorteil gegenüber größeren Unternehmen.

Sollten im Zuge dessen konkrete Anpassungs- bzw. Entwicklungsarbeiten notwendig sein, bieten sich hierfür besonders Projekte des Zentralen Innovati- onsprogramms Mittelstand (ZIM) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie an, in deren Rahmen konkrete Produktentwicklungen von kleinen und mittelständischen Unternehmen allein, kooperativ oder im Unternehmens- verbund (interdisziplinär unterschiedliche Technologien integrierend) durchge- führt werden können.

Zeithorizont Die Informationstätigkeiten begannen bereits während der Projektlaufzeit, sobald gesicherte Zwischenergebnisse vorlagen. Sie setzen sich nach dem Projektverlauf fort. Der folgende Zeithorizont wird angestrebt, um die Projekt- ergebnisse in die industrielle Praxis zu transferieren:

• Kurzfristig: ~2 - 3 Jahre nach Projektabschluss: Markteinführung entspre- chender CFK-Halbzeuge und Formteile auf Grundlage der Papiertechno- logie

• Mittelfristig: ~5 Jahre nach Projektabschluss: Anpassung an spezifische Branchen

• Langfristig: feste Etablierung von spezifisch modifizierbaren Formteilen ggf. auch Verbundkonstruktionen auf rezyklierbarer Basis

(21)

PTS-Forschungsbericht www.ptspaper.de PTS-LCC IGF 401 ZN Wirtschaftliche Erfolge werden sich einstellen, wenn

• Eigenschaftsbild und Funktionalität der Formteile verglichen zu üblichen Konstruktionen konkurrenzfähig sind.

• das Preis-Leistungsverhältnis Kostenvorteile gegenüber verfügbaren Bauteilen ermöglicht.

Ausblick Im Vorhaben sollten C-Faser-Halbzeuge im Nassprozess auf Basis von C- Faser-Rezyklaten sowie CFK-Formwerkzeuge hergestellt werden. In folgen- den Forschungsvorhaben ist denkbar, dass das Eigenschaftsprofil des Werk- stoffs weiter verbessert wird. Des Weiteren ist die großserientaugliche Herstel- lung von CFK-Halbzeugen anzustreben, um reproduzierbare Eigenschaften in Bezug auf die nachfolgende Bauteilerzeugung zu ermöglichen. Hierzu lassen sich bestehende Technologien direkt adaptieren.

(22)

PTS-Forschungsbericht www.ptspaper.de PTS-LCC IGF 401 ZN

5 Zusammenfassung

Schluss-

folgerungen Die Ergebnisse des Projektes bestätigen die Eignung des Papiererzeugungs- prozesses für die Herstellung geeigneter Halbzeuge gemäß industrieller Anforderungen. Die Möglichkeit der Substitution von frischen C-Fasern durch Carbonfaser-Rezyklate wurde dargestellt. Ferner konnten die als Vorausset- zung für die industrielle Umsetzung notwendigen Aussagen zu Stoffsystem und Prozesseinstellungen geliefert und gesicherte Angaben zu den erreichba- ren Halbzeug- bzw. Formteileigenschaften bereitgestellt werden. Dieser durch das Vorhaben abgeleitete wissenschaftlich-technische Nutzen stellt somit einen deutlichen Fortschritt gegenüber dem bei Beantragung vorliegenden Stand der Technik dar.

Ausgehend von den erreichbaren Materialeigenschaften und einem wirtschaft- lichen Vergleich wurden Empfehlungen für die Industrie zur geeigneten Erzeugung der Halbzeuge und Formteile sowie zu möglichen Einsatzgebieten und wirtschaftlichen Randbedingungen formuliert. Basierend darauf konnte ein deutlicher wirtschaftlicher Nutzen für KmU konnte dargestellt werden.

Die beschriebenen Aktivitäten zum Transfer der Projektergebnisse in die Industrie gewährleisten die Information einer breiten Fachwelt und unterstüt- zen zugleich die breite Umsetzung im industriellen Maßstab.

Die Erkenntnisse des Vorhabens sind eine wichtige Grundlage für die zukünf- tige Realisierung einer industriellen Anwendung und einer Weiterentwicklung auf Produkt- und Verfahrensseite.

Das angestrebte Forschungsziel wurde erreicht.

Danksagung Das Forschungsvorhaben IGF 401 ZN der AiF-Forschungsvereinigung PTS wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriel- len Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Dafür sei an dieser Stelle herzlich gedankt.

Unser Dank gilt außerdem den beteiligten deutschen und skandinavischen Firmen für die Probenbereitstellung und für die freundliche Unterstützung bei der Projektdurchführung.

(23)

PTS-Forschungsbericht www.ptspaper.de PTS-LCC IGF 401 ZN

Ansprechpartner für weitere Informationen:

Dipl.-Ing. (FH) Angelika Endres Dipl.-Ing. Tobias Harbers

Tel. 089/12146-567 Tel. 089/289-10393

a.endres@ptspaper.de harbers@lcc.mw.tum.de

Papiertechnische Stiftung PTS Technische Universität München Papiertechnisches Institut PTI Lehrstuhl für Carbon Composites

Heßstraße 134 Boltzmannstraße 15

80797 München 85748 Garching bei München

Tel. (089) 12146-0 Tel. (089) 289-15092

Fax (089) 12146-36 Fax (089) 289-15097

e-Mail: info@ptspaper.de e-Mail: info@lcc.mw.tum.de

www.ptspaper.de www.lcc.mw.tum.de

(24)

Referenzen

ÄHNLICHE DOKUMENTE

SIC Marking Systeme verfügen über eine Vielzahl von Anschlussmöglichkeiten für Industrienetzwerke ohne zusätzliche Gerätschaften. Die Systeme sind mit breiten Anschlussmöglichkeiten

Duschgel (am besten ein für Kinder geeignetes) , Sonnenblumenöl, Lebensmittelfarbe, Speise- stärke, ein Esslöffel, eine Schüssel und ein Schraubglas für die

Flüssigseife , Sonnenblumenöl, Lebensmittelfarbe, Speisestärke, ein Esslöffel, eine Schüssel und ein Schraubglas für die

Zur Anwendung von Ultraschall insbesondere zur Druckfarbenabtrennung und Festigkeitssteigerung wurden weitreichende Arbeiten an der TU Dresden durch- geführt [8, 9, 10], bei

Stoffliche und physikalische Eigenschaften von Metall und Faserkörper sind sehr unterschiedlich, so dass die Verbindung zwischen diesen beiden Bauteil- Komponenten, das

a. …kam es zur Flockenbildung in dieser Suspension. Durch den Einsatz von Feinstoffen wurde die damit einhergehende Sedi- mentation unterbunden. Die Flockung hatte keinen negativen

Bei den Untersuchungen im Rahmen des Projekts konnte erstmals gezeigt werden, dass sich gefällte, nanoskalige Kieselsäuren und gefällte, nanoskalige Calciumcarbonaten für

Die Flüsse der zuzugebenden Farben, Beschichtungen können in einem Be- reich von 0 bis 2500 ml/min (150 l/h) (untere Lage) und 0 bis 500 ml/min (15 l/h) variiert werden. Somit hat