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Samstag, 27 Februar 2021 09:00

Projekt „Plasmahybrid“ entwickelt neuen Carbonfaserwerkstoff

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Geschätzte Lesezeit: 1 - 2 Minuten

Das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) fördert seit Oktober 2020 ein gemeinsames Projekt der HAWK am Standort Göttingen mit der RWTH Aachen und den Firmen Tigres GmbH und Ecocoat GmbH mit 750 000 Euro. Im Projekt „Plasmahybrid“ der Arbeitsgruppe Plasmatechnologie um Prof. Dr. Wolfgang Viöl wird ein aufschmelz- und umformbarer Carbonfaserwerkstoff mittels Kaltplasmaspritzen hergestellt.

Dabei wird ein Th ermoplastpolymer (ein schmelzbarer Kunststoff, der die Fasern im Verbund zusammenhält) mit einer Plasmadüse direkt auf die Fasern gebracht. „Anwendungen der Technologie sehen wir zum Beispiel im Bereich der E-Mobilität sowie bei Sportgeräten aus Carbon“, so Viöl, Projektleiter und Vizepräsident für Forschung und Transfer der HAWK.

Klassische Carbonfaserwerkstoffe im Verbund mit Epoxidharzen sind bereits im Leichtbau etabliert und besonders aus Sportgeräten wie Rennrädern bekannt. Carbonteile sind jedoch wegen ihres komplizierten Herstellungsprozesses noch sehr teuer und oft ein Luxusprodukt. Thermoplast-beschichtete Carbonfasern sollen die Herstellung vereinfachen. „Das Ziel ist es, eine biegsame Matte auszuliefern, die nach Belieben drapiert werden kann. Um das Bauteil auszuhärten muss es nur noch auf 180 °C erwärmt werden“, so Ann-Kathrin Kirschner, Mitarbeiterin im Projekt. „So können Carbonfahrräder günstiger und E-Autos leichter werden.“

Kaltplasmaspritzen ist eine Methode, mit der auch empfindliche und schwer benetzbare Materialien wie beispielsweise PTFE beschichtet werden können. Die Beschichtung wird dabei über eine Plasmadüse aufgebracht, die sowohl Partikel als auch die zu beschichtende Oberfl äche chemisch aktiviert, sodass sich beide Materialien fest miteinander verbinden. Die Temperatur in der Plasmadüse kann angepasst werden, sodass sowohl Beschichtungen mit Polymeren, als auch mit Metallen oder Keramik möglich sind.

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