Verbesserung von Faserverbundwerkstoffen

Foto: Eine Mikrowelle aus der Küche

"Hier ist jetzt die deutschlandweit leistungsstärkste Mikrowellenanlage zur Entwicklung neuer Verarbeitungstechnologien für Faserverbundmaterialien im RTM-Verfahren in Betrieb genommen worden", sagt PD Dr. Jörg Bossert. Der Jenaer Materialexperte leitet ein Forschungsprojekt, bei dem ein neues Fertigungsverfahren für Faserverbundbauteile erprobt wird. Dabei setzt man auf die RTM-Technologie, bei der Verbundwerkstoffe durch Injektion von Harz in eine mit Kohle- oder Glasfasern gefüllte Form hergestellt werden.

Um große Stückzahlen dieser Composite in hoher Qualität produzieren zu können, soll zum einen der Werkstoff unter anderem durch nanoskalige Füllstoffe verbessert werden. Zum anderen soll die Härtung des Harzes beschleunigt werden. "Bisher musste immer das gesamte Werkzeug erwärmt werden, da das Matrixharz bei höheren Temperaturen aushärtet", sagt Bossert. Jetzt nutzen die Materialwissenschaftler dafür eine Mikrowellenanlage.

Die Mikrowellengeneratoren verfügen über eine Anschlussleistung von zusammen 30 kW, wobei jeder der Generatoren einzeln in seiner Leistung geregelt werden kann. "Dies ist besonders wichtig, um die Feldverteilung in der Versuchskammer beeinflussen zu können", sagt Projektleiter Bossert. Er hat langjährige Erfahrung mit dem Verhalten von Keramiken im Mikrowellenfeld und kennt die besonderen Tücken dieser Technologie.

"Wenn man die Anlage und die Temperaturführung nicht im Griff hat, kann es zu elektrischen Entladungen, dem Entstehen eines Plasmas und extrem hohen Temperaturen kommen. Dies kann schlimmstenfalls die Zerstörung von Material und Anlage bedeuten." Deshalb stehen zunächst Untersuchungen zum Einfluss der Anlagenparameter auf die Feldverteilung in der Kammer im Vordergrund des Verbundprojektes.

COMPAMED.de; Quelle: Friedrich-Schiller-Universität Jena