Fachgebiet Trennende und Fügende Fertigungsverfahren
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EndNatBond

Untersuchung des Einsatzpotenzials der Klebtechnik zum Fügen von endlos naturfaserverstärkten Kunststoffen im Automobil-Bereich

Projektbeschreibung

Nach aktuellen Schätzungen wäre ein Einsatz von 30 bis 50 kg pro Pkw an Naturfasern (bspw. Fachs, Hanf, Leinen) im Automobil-Bereich denkbar, jedoch liegen die bisherigen Einsatzmengen mit 3,6 kg pro Pkw deutlich unterhalb des Möglichen. Zusätzlich wird durch Mehreinsatz des natürlichen Rohstoffes mit einer deutlichen Umsatzsteigerung der Unternehmen entlang der NFK-Prozesskette gerechnet. Ein stärkerer Gebrauch an natürlichen Fasern und damit einhergehend eine Umsatzsteigerung ist aber nur möglich, wenn zielgerichtet negative Eigenschaften der Naturfasern identifiziert und umgangen werden.
Das Forschungsprojekt untersucht daher die wesentlichen Grundlagen für die erfolgreiche Verklebung von naturfaserverstärkten Kunststoffen (NFK) im Automobilbau und sieht eine Ausformulierung von Handlungsempfehlungen für NFK vor.
Für den Aufbau lasttragender Systeme ist eine strukturelle und dauerhafte Verbindung von NFK untereinander und mit anderen Materialien Voraussetzung, um die auftretenden Kräfte in das NFK-Bauteil einzuleiten bzw. zu übertragen. Hierzu ist wie bei konventionellen faserverstärkten Kunststoffen die fasergerechte Klebung besonders geeignet, da beispielsweise eine Krafteinleitung flächig erfolgen kann und ein Unterbrechen der Faserstruktur durch Bohrungen unterbleibt. Bisher existieren jedoch keine Untersuchungen, ob sich NFK für den Einsatz der Klebtechnik vorbehandeln lassen. Daher wird untersucht, inwiefern sich die Faserarchitektur bzw. -chemie auf die klebtechnischen Eigenheiten von NFK auswirken und die Festigkeiten und Alterungseigenschaften beeinflussen. Hierzu wird der Einfluss von Klebstoffen, Oberflächenvorbehandlungen und Textilparametern wie Faserorientierung, etc. untersucht.



Projektziele

  • Entwicklung eines geeigneten Fügeverfahrens für NFK-Werkstoffe
  • Entwicklung geeigneter Klebstoffsysteme und Vorbehandlungsmethoden
  • Erarbeitung von Handlungsempfehlungen in Form einer DVS-Richtlinie
xcv

Laufzeit
01.01.2018 - 31.12.2019

AiF-Forschungsvorhaben-Nr:
19.873 N

Forschungsvereinigung
DVS - Deutscher Verband für Schweißen und verwandte Verfahren e.V.
Projektnummer DVS: 08.098

Projektbetreuer
Dipl.-Wirtsch.-Ing. Martin Kahlmeyer

Kooperierende Forschungsstelle
RWTH Aachen University, Institut für Textiltechnik (ITA)

Projektbegleitender Ausschuss

Adam Opel AG

Ashland Deutschland GmbH

EDAG Engineering GmbH

Flasin GmbH

Ford Forschungszentrum Aachen GmbH

Hessenleinen GmbH

Ingenieurbüro Martina Kolarek

Ing-pum UG

INVENT GmbH

Novacom Verstärkte Kunststoffe GmbH

Nova-Institut GmbH

Sachsenleinen GmbH

Setex Textil GmbH

Sonderhoff Chemicals GmbH

3M Deutschland

3T Textil Technologie Transfer GmbH