Beitrag zur Umsetzung, Charakterisierung und Evaluierung eines Direktverfahrens zur Herstellung von strukturellen Bauteilkomponenten aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (InlinePrepreg)

Das gebräuchlichste Herstellungsverfahren für Hochleistungsfaserverbunde basiert auf der Verwendung von Prepregs. Prepregs finden auf Grund ihrer herausragenden Eigenschaften vor allem in der Luft- und Raumfahrt, in der Rüstungsindustrie oder im Motorsport ihren Einsatz. Hohe Halbzeugkosten und eine lange Fertigungszeit verhindern den Durchbruch der Prepregs in der Automobilbranche. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Umsetzung, Charakterisierung und Evaluierung eines neuen Direktverfahrens zur Herstellung von Hochleistungsfaserverbunden basierend auf Prepregs, dem sogenannten InlinePrepreg-Verfahren. Die wissenschaftlichen Schwerpunkte liegen auf der Materialanalyse, der Prozesscharakterisierung sowie der Evaluierung des umgesetzten Direktverfahrens. Im Bereich der Materialanalyse wird ein 2-stufig aushärtendes Epoxidharzsystem hinsichtlich seiner thermokinetischen und chemo-rheologischen Eigenschaften untersucht. Die Prozesscharakterisierung befasst sich mit der Untersuchung der Faserhalbzeugimprägnierung sowie der erzielbaren Laminateigenschaften in Abhängigkeit verschiedener Parameter. Abschließend erfolgt ein Vergleich des Inline-Prepreg Verfahrens mit bereits am Markt etablierten Fertigungsverfahren.