Faservliesstoffe für die Verbundherstellung. das Recyclingkonzept für Carbonabfälle in Langfaserform

Ähnliche Dokumente
Leichtbau durch Isotropes Carbonfaservlies. SGL ACF, Dr. Manfred Knof; 05. November 2014

TECHTEX GmbH Vliesstoffe Materialkreisläufe bei Produktion und Einsatz von Nähwirkvliesstoffen

Technische Daten Epoxydharz L

Prüfverfahren in der Textilindustrie (Teil II) Textilphysikalische Prüfverfahren für textile Flächengebilde

Textilrecycling Chancen und Möglichkeiten

Von der Carbonfaser zum Bauteil

NUTZUNG LOKALER EFFEKTE VON SCHWEIßNÄHTEN BEI LASERBASIERTEN FÜGEKONZEPTEN FÜR HOCHFESTE LASTÜBERTRAGENDE STRUKTURMODULE

Technische Daten im Vergleich

28. Hofer Vliesstofftage am 06. und 07. November 2013

Rückführung rezyklierter Carbonfasern in marktrelevante Anwendungen. Dipl.-Ing. Michael Tesch

Forschungskuratorium Textil e.v. Dr. Klaus Jansen

H-CFK Hydraulik-Zylinder. leicht, belastbar, rostfrei

Prüfverfahren in der Textilindustrie (Teil V) Ermittlung des Pflegeverhaltens

Hochleistungsfasern für technische Vliesstoffe Werden sie den Anforderungen gerecht?

- Kunststoffe als Leichtbauwerkstoffe -

Antibakterielle Spinnvliesstoffe - Herstellung und Eigenschaften - Dipl.-Ing.Chem. (FH) Johanna Spranger Dipl.- Chem.

Tuftingträger aus Verbundvliesstoff mit antistatischen Eigenschaften

Systematische Entwicklung von Vliesstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen für den Einsatz im Automobilinnenraum

STARKE BAUTEILE VON DER NATUR INSPIRIERT. Faserverbund-Technologie mit thermoplastischen Kunststoffen

Druckverhalten von Vakuum- Isolations-Paneelen nach EN 826 Gerald Coy

TEXTILTECHNIK VS. MASCHINENBAU STUDIUM IN SACHSEN PROF. DR.-ING. MARKUS MICHAEL

ZULIEFERERTAG AUTOMOBIL

SIGRACOMP Bauteile aus carbonfaserverstärktem

2/4 Neues Brandschutzprodukt

Argumentarium PE Tragtaschen

Entwicklung von Carbon- Microfaservliesstoffen

Prüfverfahren in der Textilindustrie. I. Textilphysikalische Prüfverfahren für Fasern, Filamente und Fäden

Sächsisches Textilforschungsinstitut e.v.

Prozess- und Werkzeugentwicklung für die Bohrund Fräsbearbeitung faserverstärkter Polymere durch Schleifstifte

Carbonfasern. Prof. Dr.-Ing. Peter Quicker. Lehr- und Forschungsgebiet Technologie der Energierohstoffe RWTH Aachen University

Der CFK-Markt Entwicklungen und Trends

Schwerpunkt 36: Polymer-Engineering

Technische Information

DIN ISO Veränderung Austauschbarkeit

Herstellung vernadelter Vliese auf Basis von Glasfasern

Wie wir Leichtbau massentauglicher machen. Sandra Reemers 26. März 2015, Wesseling

RHEINFELDEN ALLOYS Partner bei Aluminium- Gusslegierungen. Roadshow 2014, Ralf Klos

Werkstoffe & Herstellung

Composite-Bauteile für den Automobilbau

LASER- UND FEINBLECHTECHNIK

Alloy 15-5 PH UNS S15500

UD-Prepreg mit Winkelabweichung: Herstellung, Zugversuch und Simulation

19. Hofer Vliesstofftage

Eco Natural Lucart: die neue Generation von 100% Recyclingpapier, gewonnen aus recycelten Getränkekartons. Professional

Eco Natural Lucart: die neue Generation von 100% Recyclingpapier, gewonnen aus recycelten Getränkekartons. Professional

High-Performance Textiles. Textile Produkte aus Carbon-, Glas- oder Aramidfasern. Composite Materials. Broad Base. Best Solutions.

Umwelterklärung BMW i8

Open House ExtraEnergy 06./ Förderprojekt Thermobility: Composite Tragrahmenstrukturen für Elektromobilitätsanwendungen

RESSOURCENEFFIZIENZ DURCH LASERTECHNIK

TechnoFlachs ein wirtschaftlicher Naturfaserrohstoff

Werkstoffe im Automobilbau Anforderungen und Trends

Hannover Messe Halle 6, Stand D30

Bestimmung der Wärmebrückenwirkung der mechanischen Befestigungselemente für ausgewählte Bemo-Dachkonstruktionen

H mm. H mm

Nur wer an die Zukunft denkt, kann sie verändern.

PE 300, 500, 1000 und PE 300 HDPE - Regenerat Polyethylen

MIG-LÖTEN VON VERZINKTEN DÜNNBLECHEN UND PROFILEN

Frischer Wind für PVC-Fenster


Leichtbau Seite 1. Basiswissen Luft- und Raumfahrttechnik

Recycling von Windkraftanlagen

Anwendungsgebiet Faserverbundwerkstoffe (GFK, AFK, CFK) im Flugzeugbau (UL), Modellbau, Sportgerätebau, Formenbau und Motorsport.

Thermomechanisch gewalzte Feinkornstähle. Technische Lieferbedingungen für Grobbleche. voestalpine Grobblech GmbH

Anlage zur Akkreditierungsurkunde D-PL nach DIN EN ISO/IEC 17025:2005

Aluminium (Batterie) Leitungen

Institut für Straßen- und Eisenbahnwesen Stoffliche Zusammensetzung von RC-Baustoffen: Erkenntnisse aus Forschung und Praxis

Ammer Entsorgungs GmbH & Co. KG Baldhamer Str Zorneding

Ressourceneffiziente Faser-Matrix Separation für das Recycling von Carbonfaserstrukturen

DER SPEZIALIST FÜR GROSSE BLECHTEILE

Spunbond-Spunlacing, volle Fahrt voraus!

TÜV Rheinland Kompetenzzentrum Metall. Ingenieurdienstleistungen im Bereich Stahl- und Metallbau.

Projekt Beton - innovativ!

Flexible Fertigung. Wasserstrahlschneiden. CNC-Abkanten. 3D-Messen. Baugruppenmontage

Chancen und Möglichkeiten für neue Produkte nach dem Nassvliesverfahren

Merkblatt Industrieböden

Dämmstoffe in Putzsystemen. Bewährte Produkte mit Langzeiterfahrung Innovative Dämmstoffe und ihre Grenzen

Entwicklung eines neuartigen thermoplastischen Vulkanisates auf Basis nachwachsender Rohstoffe Biobasierte TPE-V

Energie- und Ökoeffizienz von Wohngebäuden

Ertrags- und qualitätsbeeinflussende Faktoren beim Faserpflanzenanbau

Güteüberwachung der EWPS Kunststoffkomponenten nach VDA 4503

Fachhochschule Hof, Abt. Münchberg 17. Hofer Vliesstofftage 06./

Anlage zur Akkreditierungsurkunde D-PL nach DIN EN ISO/IEC 17025:2005

Plastische Verformung

Universität Bremen, Fachgebiet Keramische Werkstoffe und Bauteile. Bearbeiter: Auftraggeber: Aufgabe: Proben:

Think Big große, aber dennoch splicefreie FML- Strukturen dank Friction Stir Welding

Laminierharz MGS L 285

Konzeptstudie für einen CFK-Stoßfängerträger

JEANS DIE BESTEN TEXTILNEUERUNGEN BEI ARBEITSJEANS WASCHBARKEIT DER FARBEN

Kupfer & Kupferlegierungen CuZn33Pb1,5AlAs (OF 2279) EN Werkstoff Nr: CW626N

Eine Neubewertung des Themas Flushable Wipes

Zustandsänderungen von Mineralwolledämmstoffen in Warmdachaufbauten bei Flachdächern infolge Feuchteeintritt

Werkstofflabor. Leistungsverzeichnis. COTESA GmbH

Zukunft aus Tradition Zukunft durch Leistung Zukunft mit Ziel

VdTÜV-Kennblatt für Schweißzusätze

3D-Drucker und Ressourceneffizienz

Zugversuch. Zugversuch. Vor dem Zugversuch. Verlängerung ohne Einschnürung. Beginn Einschnürung. Probestab. Ausgangsmesslänge L 0 L L L L

Industrielles 2D- und 3D-Laser-Schneiden von

Franz-Hagn-Strasse 19, Olching Telefon 08142/ Telefax 08142/

Kupfer & Kupferlegierungen CuZn35Pb1,5AlAs (OF 2273) EN Werkstoff Nr: CW625N

Entwicklungen für medizinische und technische Vliesstoffanwendungen. Annahit Arshi, Sabrina Zobel, Thomas Gries

Transkript:

Faservliesstoffe für die Verbundherstellung das Recyclingkonzept für Carbonabfälle in Langfaserform Dipl.-Ing. (BA) Marcel Hofmann Dipl.-Ing Bernd Gulich Sächsisches Textilforschungsinstitut e.v. an der Technischen Universität Chemnitz

Inhalt Carbonfasern, Einsatzgebiete und Notwendigkeit des Recycling Ergebnisse durchgeführter Entwicklungsarbeiten Neue Anlagentechnik im STFI Ausblick 2

Warum CFK-Materialien? Optik / Prestige / Gewicht Quelle: BMW Quelle: Audi Quelle: Felt Quelle: uvex 3

Warum CFK-Materialien? hohe Festigkeit hohe Schwingfestigkeit hohe Steifigkeit geringe Wärmedehnung Korrosionsbeständigkeit [g/cm³] [MPa] Material Reißlänge [km] Nylon 7 Stahl 15-26 Aluminium 23 Glas 130-160 Basalt 180 Carbon 250-400 CNT >> 1.000 4

Carbonbedarf und Produktionskapazitäten Angaben in kt Quelle: SGL Group 5

Einsatzgebiete Quelle: BMU Quelle: Airbus Quelle: BMW 6

Lebensdauer ~ 30 Jahre ~ 20 Jahre ~ 15 Jahre ~ 5 Jahre 7

Warum Recycling? Steigendes Aufkommen an Produktionsabfällen (derzeit ca. 500 t/jahr) Hoher Anteil an Ausschuss Anstieg der Menge an End-of-Life-Abfällen in naher Zukunft Deponierungsverbot für CFK-Materialien Verbrennung problematisch und teuer Gesetzliche Regelungen (z.b. Altautoverordnung, EU-Abfallrahmenrichtlinie) 8

Durchgeführte Entwicklungsarbeiten Neuartige Vlies-Nähgewirke unter Einsatz von Vliesen aus Carbonfasern und ihre Nutzung in CFK-Strukturen Entwicklung von Verwertungstechnologien für rezyklierte Kohlenstoffasern aus gebrauchten CFK-Bauteilen in funktionalen Anwendungen mit hohem Gebrauchswertpotential beteiligte Partner (Auswahl): Sächsische Textilforschungsinstitut e.v., Chemnitz Kompetenzzentrum Strukturleichtbau e.v., Chemnitz Faserinstitut Bremen e. V., Bremen KARL MAYER MALIMO Textilmaschinenfabrik GmbH, Chemnitz AKE Systemtechnik GmbH, Reinsdorf/Zwickau 9

Carbonvliesstoffherstellung Verarbeitung langer, endlicher Carbonfasern nach dem Kardierprinzip In-line Verfestigung mittels Vlies-Nähwirktechnik Maliwatt oder Vernadelung Aufbereitung von Abfällen durch Anwendung modifizierter Schneidund Reißprozesse Testung von nach unterschiedlichen Verfahren rezyklierten Carbonfasern 10

Realisierte Maliwatt-Flächengebilde Maliwatt-Stegseite Maliwatt-Maschenseite Faservlies: Wirkfaden: 100 % Carbonfasern PES-S texturiert; 7,6 tex 11

Textilphysikalische Prüfungen Realisierte Flächenmassen: 120 bis 1400 g/m² Realisierte Dicken: 1,4 bis 5,7 mm Kraft-Dehnungsverhalten Umformverhalten mittels Stempeldurchdrück- Prüfverfahren (gemäß DIN EN ISO 12236) 12

Verformung [mm] Umformvermögen / Umformkraft Verformung 13

Kraftverformungskurve Carbon-Maliwatt Querfaservlies, Trikotbindung Masse: 410 g/m² Wirkfaden: PES texturiert; 7,6 tex Carbon-Gewebe Leinwandbindung Masse: 300 g/m² 14

Verbundherstellung 15

Ergebnisse / Zusammenfassung Mechanische Vliesbildung mittels Walzenkrempel unter Einsatz von 100 % Primär-Carbonfasern oder 100% rezyklierten Carbonfasern Mischung mit synthetischen Fasern Mechanische Verfestigung der Vliese Notwendige Aufwendungen für den Gesundheitsschutz und den Schutz der technischen Anlagen wurden abgeleitet Vliesstoffe zeigen gute Ergebnisse in Hinsicht auf Drapierbarkeit gute Verarbeitbarkeit 16

Mögliche Einsatzgebiete Fahrzeugbau, Maschinenbau, Sportgeräte, Windkraft, Medizintechnik, Bauwesen Als Festigkeitsträger, aber nicht für sicherheitsrelevante Bauteile Zur Erzielung großer Wanddicken Überall dort wo große Umformwege realisiert werden müssen Quelle: Opel 17

Anlagentechnik im STFI Carbonfaservliesstoff Technikum Schneiden Kardieren Reißen Legen Vernadeln Übernähen Bandherstellung Thermofixieren Wickeln 18

Neue Anlagentechnik im STFI 19

Neue Anlagentechnik im STFI Faserverbund Technikum (im Ausbau) Handlaminieren Press- & Injektionsverfahren Prüfgeräte Zugversuche Biegeversuche Interlaminare Schärfestigkeit (ILSS) Druckversuche Ausführungsbeispiel 20

Ausblick Weiterführende Entwicklungsarbeiten zur mechanischen Vliesbildung mittels Walzenkrempel unter Einsatz von über Pyrolyse rezyklierten Carbonfasern Untersuchungen zum mechanischen Recycling trockener, harzfreier Carbonfaserabfälle Untersuchungen zu alternativen Verfestigungsverfahren für Carbonfaservliese Alternativen zu Strukturen aus Primärrovings für die gezielte Lastaufnahme 21

Danksagung Wir danken dem Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie für die Förderung des Forschungsvorhabens Entwicklung von Verwertungstechnologien für rezyklierte Kohlenstofffasern aus gebrauchten CFK Bauteilen in funktionalen Anwendungen mit hohem Gebrauchswertpotential mit der Reg. Nr. VP2034018VT0 innerhalb des Förderprogramms Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand. 22

Sächsisches Textilforschungsinstitut e.v. an der Technischen Universität Chemnitz Postfach 13 25 09072 Chemnitz Geschäftsführender Direktor: Dipl.-Ing.-Ök. Andreas Berthel Telefon: 03 71 52 74-0 Fax: 03 71 52 74-153 Internet: www.stfi.de E-Mail: marcel.hofmann@stfi.de heike.illing.guenther@stfi.de 23