Ecogel Cronos - High productivity manufacturing process of composite parts based on zero emissions fast curing coatings and heated moulds

Werkzeug, beheizbar; Gelcoat-Beschichtung; Formenwerkzeug; Faserverbundbauteil; Verfahrenstechnik; Kohlefaserheizung; Oberflächenheizung; Pulverbeschichtung; Inmould-Lackierung

Fachhochschule Bielefeld
Fachbereich Ingenieurwissenschaften und Mathematik
Interaktion 1
33619 Bielefeld

Projektleitung
Prof. Dr.-Ing. Herbert Funke, IuM
+49 (0) 521 1067694

herbert.funke@fh-bielefeld.de

Projektbeteiligung
Partner sind neben einem belgischen Zulieferer für Nutzfahrzeuge auch Zulieferer für das PKW Premiumsegment aus dem vereinigten Königreich. Die 13 im Projekt involvierten Firmen und Forschungseinrichtungen sind in Spanien, Griechenland, Italien, England, Finnland, Luxemburg, Deutschland, Belgien und den Niederlanden beheimatet

Laufzeit
01.03.2014-31.08.2016

Projektförderung 

This project has received funding from the European Union’s Seventh Framework Programme for research, technological development and demonstration under grant agreement no 609203 

Kurzbeschreibung
Im EU-Projekt ECOGEL CRONOS wird von den 13 Partnern aus 9 Ländern ein optimierter Herstellungsprozess für Fahrzeugbauteile in Verbundbauweise entwickelt. Bei dem neuartigen Verfahren wird ein spezielles thermoplastisches Gelcoat zur Anwendung kommen.
Im Gegensatz zu herkömmlichen duroplastischen Gelcoats mit Aushärtezeiten von mehreren Stunden kann hier direkt nach dem Aufschmelzen und Abkühlen weiter gearbeitet werden.
Eine weitere Zeitersparnis erzielt man durch die Verwendung von austauschbaren Formschalen, welche außerhalb der Injektionsmaschine mit dem Gelcoat und vorgeformten Faserhalbzeugen (Preforms) bestückt werden. Die teure RTM-Maschine (Resin Transfer Moulding) wird nur für die Injektion des Matrixwerkstoffes und eine Vorhärtung belegt. Die zeitintensive Vorbereitung und die Nachhärtung der Bauteile können außerhalb der Maschine erfolgen. Dies ermöglicht eine wesentlich kürzere Taktzeit und somit eine günstigere Herstellung von Bauteilen aus Faserverbundwerkstoffen. Neben der Produktivitätssteigerung sind deutliche Emissionsreduzierungen bei der Inmould-Lackierung von FVK-Bauteilen und eine Reduzierung des Energiebedarfs zu erwarten.
Die speziellen beheizbaren Formwerkzeuge nach dem "fibretemp"-Prinzip werden an der Fachhochschule Bielefeld im Fachbereich IuM entwickelt. Sie schmelzen zunächst das thermoplastische Pulvergelcoat auf und führen dem Bauteil im Anschluss die für den Aushärtungsprozess des Faserverbundbauteils benötigte Wärme zu.

Das auf elektrisch kontaktiertem Carbongewebe basierende Formheizungskonzept "fibretemp" wird bei der Fertigung von Hochleistungs-Bauteilen aus Faserverbundwerkstoffen genutzt. Es bietet eine kosteneffektive Möglichkeit Formenwerkzeuge direkt an der Formeninnenfläche elektrisch auf Temperaturen von bis zu 200°C zu beheizen. Dabei ist das Verfahren äußerst energieeffizient.
Die industrielle Anwendung erstreckt sich vom Formenbau für bis zu 62 Meter lange Windkraftrotoren über verschiedene Anwendungen in der Luftfahrt bis hin zur Herstellung von Bauteilen für Elektrofahrzeuge in Leichtbauweise.

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