AVK presenteert zijn Innovation Awards 2018

AVK is de Duitse beroepsvereniging voor vezelversterkte kunststoffen/composieten, die de belangen behartigt van producenten en verwerkers op nationaal en Europees niveau. Haar diensten omvatten het organiseren van taskforces, seminars en conferenties, evenals het verstrekken van marktrelevante informatie, waaronder het jaarlijkse marktrapport voor composieten.

AVK is een van de vier nationale pijlers van de koepelorganisatie van de Duitse kunststofverwerkende industrie (GKV) en lid van de European Composites Industry Association (EuCIA). AVK is een van de oprichters van Composites Germany, samen met Carbon Composites e. V. (CCeV), CFK-Valley Stade e. V. (CFK-Valley) en de werkgroep Hybride lichtgewichttechnologie bij VDMA.

AVK kent al jaren bijzondere innovaties toe op het gebied van vezelversterkte kunststoffen (FRP)/composieten met als doel het promoten van nieuwe producten, processen en toepassingen. Een andere prijs gaat naar universiteiten, hogescholen en instituten voor uitmuntend wetenschappelijk werk in onderzoek en wetenschap. In alle categorieën wordt speciale nadruk gelegd op het onderwerp "duurzaamheid".

De AVK Innovation Awards 2018 werden uitgereikt op de 4 ^e International Composites Congress (ICC) op 5 november, gekozen uit meer dan 50 inzendingen. Een volledige lijst van inzendingen en winnaars is te vinden op:https://www.avk-tv.de/files/2081108_avkinnovationspreis2018.pdf

Winnaars AVK Innovation Awards 2018

BÜFA Conductive Tooling Gelcoat

Een elektrisch geleidende gereedschapscoating die aanzienlijk bijdraagt ​​aan het verhogen van de veiligheidsstandaard in de composietproductie. Als het gereedschap correct is geaard, is de lekweerstand van het oppervlak van het gereedschap naar het aardingspunt 106 Ω. Om ervoor te zorgen dat elektrostatische ladingen veilig kunnen worden afgevoerd, moet de lekweerstand in het bereik van 106-109 liggen. De materialen die voorheen op de markt verkrijgbaar waren voor het maken van kunststof gereedschappen zijn per definitie elektrische isolatoren (1012 Ω) en kunnen dus geen elektrostatische ladingen afvoeren die optreden wanneer de componenten worden verwijderd. De geleidende eigenschappen van de BÜFA-Conductieve-Tooling-Gelcoat-oppervlakken worden bereikt door het gebruik van zeer kleine hoeveelheden koolstofnanobuisjes (CNT). Dit resulteert in beslissende voordelen in vergelijking met conventionele antistatische additieven zoals carbon black of grafiet.

Lichtgewicht CFRP-grijpersysteem voor robot- en assemblagetoepassingen

Audi AG, CTC GmbH (An Airbus Company), Airbus Operations GmbH, het Laboratorium voor Productietechnologie van de Helmut-Schmidt-Universiteit Hamburg en Volkswagen AG ontwikkelden een modulair, hoogwaardig lichtgewicht grijpersysteem gemaakt van koolstofvezelcomposieten tijdens een 5- jaar ontwikkelingsprogramma. Deze kit met modulaire componenten kan worden gebruikt in industriële productie- en assemblagesystemen voor lucht- en ruimtevaart en auto's. Het nieuwe lichtgewicht grijpersysteem is een aanvulling op en gedeeltelijke vervanging van elementen van het Euro Greifer Tooling (EGT)-systeem dat momenteel wordt gebruikt in de Duitse auto-industrie - bestaande uit verschillende aluminium of stalen profielen en verbindingselementen. Het nieuwe lichtgewicht grijpersysteem bevat daarentegen connectorelementen gemaakt van koolstofvezel SMC, complexe gepultrudeerde CFRP-profielen en kleinere met filament gewonden CFRP-buizen.

Dieffenbacher Fibercon - Efficiënte door IR-straling geïnduceerde vacuümconsolidatie van tapelay-ups in serieproductie

De consolidatie van op maat gemaakte blanks is een noodzakelijke stap in de procesketen om hoge mechanische eigenschappen in composietonderdelen te bereiken. De Fibercon consolidatiesysteem minimaliseert polymeerdegradatie en toont tegelijkertijd het vermogen om droge vezels te impregneren, omdat het porositeit in op maat gemaakte blanks efficiënt elimineert. Hoge temperatuur thermoplasten kunnen ook zonder enige aanpassing van het systeem worden verwerkt. Andere voordelen zijn de mogelijkheid om op maat gemaakte blanco's te consolideren met diktevariaties en een lager energieverbruik in vergelijking met conventionele verwarmings-/koelprocessen. In een geautomatiseerde productierun kunnen de op maat gemaakte blanco's worden ontvormd bij een verhoogde temperatuur nabij het smeltpunt, zodat de restwarmte kan worden gebruikt om het heropwarmingsvermogen voor het uiteindelijke thermovormproces te minimaliseren - d.w.z. dient als blanco voorverwarming.

OrganoGlas door Institut für Textiltechnik (ITA) aan de RWTH Aachen University

OrganoGlas — een nieuwe en disruptieve ontwikkeling op het gebied van transparante materialen — is een thermoplastische vezelversterkte composiet van platte glasvezels en een transparante matrix. De productie van een goedkoop, vervormbaar, sterk en transparant materiaal vervangt niet alleen bestaande materialen, maar opent ook nieuwe toepassingen. In vergelijking met bestaande transparante oplossingen heeft OrganoGlas aanzienlijk hogere sterktes bij hetzelfde gewicht, wat een overeenkomstige gewichtsvermindering mogelijk maakt in toepassingen in de automobiel-, ruimtevaart- en bouwindustrie. Het innovatieve materiaal kan door de thermoplastische matrix ook worden omgevormd en gelast, waardoor massaproductie van transparante FRP-panelen mogelijk wordt, die vervolgens in de gewenste vorm kunnen worden gegoten. Dit zal leiden tot een aanzienlijk kostenvoordeel ten opzichte van de huidige oplossingen en het dichten van de lichtgewicht kloof in transparante materialen.

Nieuw hybride garen:coating van alle glasfilamenten in het spinproces om een ​​thermoplastische glasvezel te produceren

ITA van de RTWH Aaachen University en het Institute for Lightweight Design with Hybrid Systems (ILH) van de Paderborn University hebben een nieuw proces ontwikkeld voor de productie van glasvezel/thermoplastische composieten. Doorlopende vezelversterkte thermoplastische composieten (TPC's) worden vaak gemaakt door glasvezeltextiel te impregneren met thermoplastische films - een proces waarbij niet alle glasfilamenten aan het matrixplastic worden gehecht. Als gevolg hiervan wordt het lichtgewichtpotentieel voor TPC's niet volledig gerealiseerd. De nieuwe aanpak gekozen door ITA en ILH bedekt de glasvezels direct met het thermoplastische (TP) matrixmateriaal tijdens het vezelproductieproces. Op deze manier worden alle filamenten van de vezel individueel gecoat, waardoor het flexibele garenkarakter behouden blijft. Een ander voordeel is dat het matrixplastic slechts een paar µm verwijderd is van zijn uiteindelijke locatie ten opzichte van de huidige stand van de techniek, waar de TP-matrix enkele millimeters moet vloeien.

SAERTEX LEO voor de vloer van 66 Deutsche Bahn ICE-treinen

SAERTEX LEO is een geoptimaliseerd non-crimp weefsel (NCF)-systeem dat hoogwaardige brandbeveiliging biedt voor toepassingen in spoorvoertuigen. Samen met hun partners SMT Montagetechnik en Alan Harper Composites ontwikkelde SAERTEX een product en veranderde het met succes de vloerpanelen van 66 treinwagons voor de ICE 3-treinen van Deutsche Bahn - bijgewerkt van multiplexpanelen naar LEO-composietpanelen. SAERTEX LEO biedt een hoog potentieel voor lichtgewicht constructie, een hoog draagvermogen en niet-giftige, halogeenvrije materialen. Het SAERTEX LEO-systeem voldoet aan de nieuwe Europese brandveiligheidsnorm EN 45545-2. Bovendien vermindert de implementatie en het gebruik van het SAERTEX LEO-systeem de milieu-impact van de treinen veroorzaakt door constructie en gebruik.

Hoogwaardige composiet radiale waaier in modulair ontwerp

Ontwikkeld door het Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) van de TU Dresden, biedt de combinatie van metalen componenten met een vezelversterkte composietstructuur om hybride ontwerpen te innoveren aanzienlijke voordelen voor centrifugaalventilatoren in termen van vermogensdichtheid, robuustheid, levensduur en mate van integratie in vergelijking met conventionele oplossingen. Deze zullen in de toekomst maximale perifere snelheden en een economische productie mogelijk maken, zelfs voor kleine hoeveelheden. In het onderzoeksproject "Lightweight Radial Impeller" (LeRala) van de AiF Research Association for Air and Drying Technology (FLT), werd een vereenvoudigd modulair koolstofvezelversterkt composiet/metaalontwerp voor radiale waaiers ontwikkeld en informatie over het structurele en faalgedrag. onder maximale rotatiebelasting werd gegenereerd in initiële belastingstests. Met het vereenvoudigde functionele model werd al een omtreksnelheid van 543 m/s bereikt bij een snelheid van 10.266 tpm. Dergelijke hoge omtreksnelheden zijn moeilijk te bereiken met metalen waaiers.

First-time-right:efficiënte procesontwikkeling met drapeersimulatie

Voith Composites produceert de CFRP-achterwand voor de Audi A8 in serie (tot 65.000 stuks per jaar). Dit sterk dragende structurele onderdeel wordt geproduceerd met behulp van het Voith droge directe vezelplaatsingsproces (Voith Roving Applicator, VRA). Tijdens de ontwikkelingsfase is een numerieke methode voor het vormen van simulatie ontwikkeld, die wordt gebruikt in de eindige elementen (FE) solver Abaqus/Explicit. Deze nieuwe simulatiemethode maakt het mogelijk om gebieden met kenmerken zoals kreukels, overbruggingen en gaten in alle 19 afzonderlijke lagen van de A8 CFRP-achterwand nauwkeurig te detecteren en om verschillende procesconcepten en plantparameters op virtueel niveau te testen en te kwantificeren. Na kalibratie en validatie op basis van materiaalkarakteriseringen en testen werd een industrieel toepasbare maturiteit bereikt voor het gebruik in de procesontwikkeling van de A8 achterwand. Noch tijdens het inkoopproces, noch tijdens de ingebruikname van de bekistingsinstallatie - die is ontworpen en gebouwd met behulp van drapeersimulatie - was het nodig voor latere aanpassingen aan het procesverloop of de simulatietools. De bruikbaarheid van de simulatiegestuurde procesontwikkelingsmethode is niet alleen succesvol bewezen voor kwalitatieve evaluatie, maar vooral als een first-time-right-aanpak voor het kwantitatieve ontwerp van vormprocessen voor ontwikkeling en seriefasen van hoogwaardige, geïndustrialiseerde composietstructuren productie.