AFP-Prepregs

Seit 2020 wird das Vorhaben Entwicklung von neuartigen prozessgerechten Prepreg-Systemen für die automatisierte Fertigung von hochbelastbaren CFK-Komponenten für Hoch- und Tieftemperaturanwendungen – AFP-Prepregs gemeinsam von der BTU Cottbus - Senftenberg und dem Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP, FB Polymermaterialien und Composite PYCO, im Rahmen der Richtlinie des Ministeriums für Wissenschaft, Forschung und Kultur (MWFK) zur Förderung der „Stärkung der technologischen und anwendungsnahen Forschung an Wissenschaftseinrichtungen im Land Brandenburg“ (StaF-Richtlinie) bearbeitet.

Das Ziel des Vorhabens AFP-Prepregs besteht in der Entwicklung von maßgeschneiderten, prozessfähigen Prepreg-Harzen und -Halbzeugen für die automatisierte Herstellung (Automated Fiber Placement) von extrem hoch- sowie tieftemperaturbeanspruchten Faserverbundbauteilen (Kompressorgut, Kyrotank) an denen die abschließende Verifizierung der Ergebnisse erfolgt. möglichst Zusätzlich werden ressourcen-effiziente Wege der Prepregharz-Entwicklung untersucht, die eine zielgerichtete Prepreg-Harzentwicklung auf spezielle Bauteilanforderungsprofile hin ermöglichen und damit auch in Bezug auf das Matrixharz optimierte CFK-Bauteile für Kleinserien mit besonderen Anforderungen möglich macht sowie generell den Einsatzbereich von CFK-Werkstoffen erweitert.

Bei der Projektbearbeitung wird die vollständige Prozesskette bei der Komponentenentwicklung: beginnend mit der Reinharzentwicklung, über die Entwicklung und Charakterisierung von Prepreg-Halbzeugen für Vorversuche (mit einer Mini-Imprägnieranlage an der BTU) bis hin zur Pilot­fertigung/Aufskalierung mit der Prepreg-Anlage des FB PYCO in Wildau sowie der Verarbeitung zu Demonstratoren mit der AFP-Anlage der BTU und dem abschließenden Test der Bauteile eruiert.

Der durchgängige und stark interdisziplinäre Forschungsansatz trägt zum direkten Aufbau und der Etablierung einer einzigartigen Forschungsexpertise auf dem Gebiet des funktionsintegrativen polymer­basierten Leichtbaus bei und wird damit auch dem Anliegen des Leistungszentrums „Integration biologischer und physikalisch-chemischer Materialfunktionen“ des Fraunhofer IAP und IZI-BB in besonderem Maße gerecht.

Die entwickelten Reaktivharze und Fertigungstechnologien leisten daher einen großen Beitrag zur Energiewende sowie für die Bereiche Leichtbau und Mobilität. Damit wird die Basis für eine zügige Umsetzung in eine industrielle Anwendung geschaffen. Hierbei sollen zukünftig besonders brandenburgische Unternehmen die neuen Materialien und Technologien für additive Fertigungsverfahren einsetzten können.