HYROV Hybrid-Roving-Materialien
Die neuartigen Hybrid-Roving-Materialien basieren auf einem Verfahren zur hochflexiblen, kontinuierlichen und effektiven Herstellung von Hybridrovings.
Die Abwicklung der Matrixfaser- und Verstärkungsfaserrovings erfolgt über ein elektronisch geregeltes Gatter zur exakten Einstellung der Fadenspannung eines jeden einzelnen Rovings. Die daraus resultierende konstante Rovingzugkraft sowie die von Cetex entwickelte Spreiztechnologie ermöglichen eine homogene Vermischung der Faserrovings zu einem Hybridroving mit vollständig gestreckten Rovingfilamenten - ohne den Einsatz von Druckluft.
Die hybriden Materialien werden nicht thermisch fixiert, wodurch eine klassische textile Weiterverarbeitung in allen möglichen Einsatzbereichen wie bspw. Flechten, Wickeln, Weben,... möglich ist. Bauteile mit komplizierter Formgebung und Tailored-Fiber-Placement (TFP)-Strukturen können ebenso realisiert werden.
Durch die homogene Durchmischung der Verstärkungsfasern mit den Matrixfasern können kurze Fließwege und damit eine schnelle Imprägnierung realisiert werden.
Die Anlagentechnologie ermöglicht eine völlig freie Kombination von Verstärkungsfasern und Matrixfasern zu anwendungsangepassten Hybridrovings. Gemeinsam mit den Herstellern der Verstärkungsfasern und der Matrixfasern wurden Versuche durchgeführt, um eine optimale Faser-Matrix-Kombinationen für unterschiedliche Anwendungsfelder zu definieren.
Im Oktober 2020 wurde ein Kooperationsvertrag zwischen der Cetex Institut gGmbH, der The Filament Factory GmbH und der thermoPre ENGINEERING GmbH zur Entwicklung, Herstellung und Vermarktung von Hybridrovings geschlossen.
Damit können dem Endanwender die Materialien nicht nur anwendungsangepasst geliefert, sondern auch das Engineering für spätere Bauteilanwendungen inklusive dem Prototyping der FKV-Bauteile angeboten werden.
Im Rahmen der Vereinbarung soll das Verfahren durch die Projektpartner im Verbund weiterentwickelt und bis zur Serienproduktion überführt werden. Diese gemeinsamen Aktivitäten bilden die Basis für eine langjährige intensive Zusammenarbeit auf diesem neuen Gebiet.
Technische Details
- Die Hybrid-Roving-Materialien bestehen aus mindestens zwei verschiedenen homogen vermischten Rovingmaterialien.
- Als Rovingmaterialien sind alle Materialien einsetzbar, welche in Faserform vorliegen.
- Materialkombinationen
- Verstärkungsfaser-Verstärkungsfaser
- Verstärkungsfaser-Matrixfaser
- Matrixfaser-Matrixfaser
- Verstärkungsfaser-Metallfaser
- Fasermassegehalte zwischen 30 % - 60 %
- Geringerer Energiebedarf und geringere Kosten bei der Herstellung
- Filamente des hergestellten Hybridrovings sind gestreckt und homogen, das bedeutet eine vollständige Ausnutzung der mechanischen Eigenschaften
- Parallele Herstellung mehrerer Hybridrovings möglich
- Geringe Faserschädigung
- Flexible Kombinationsmöglichkeiten unterschiedlicher Rovingmaterialien (auch Metallfasern)
- Einsatz biobasierter Systeme bei Verstärkungs- und Matrixfasern
- Textiler Charakter ermöglicht das Legen komplizierter Bauteilgeometrien
- Beschichtung ist je nach Anwendung möglich
Die Anwendung für die Hybrid-Roving-Materialien ist in allen Bereichen der technischen Textilien und der FKV-Herstellung zu sehen.
Beispiele für Halbzeuge
- Organobleche
- Profile
- Pipes
Anwendungsbereiche
- Automobil
- Flugzeug
- Schiene
- Sports
- Oil & Gas