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Hybride Faserverbundwerkstoffe mit Kohlenstofffaserrezyklaten für Luftfahrtanwendungen

  • Marc Fette , Tim Rademacker , Nicole Stöß , Jens Wulfsberg , Axel Herrmann and Tassilo Witte
Published/Copyright: March 20, 2017
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Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb
From the journal Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb Volume 109 Issue 9

Kurzfassung

Leichtbaulösungen in der Luftfahrt basieren zunehmend auf der Verwendung von Faserverbundwerkstoffen, was vor allem auf die sehr hohen spezifischen und gerichteten mechanischen Eigenschaften zurückzuführen ist. Die kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffe (CFK) spielen dabei eine herausragende Rolle, jedoch sind Rohstoff-, Halbzeugherstellungs- und Bauteilfertigungskosten sowie der Energiebedarf zur Herstellung der Kohlenstofffasern vergleichsweise hoch. Der vorliegende Beitrag beschäftigt sich mit einer energie-, ressourcen- und kosteneffizienten Prozess- sowie Materialkombination, die die Wiederverwendung von rezyklierten Kohlenstofflangfasern für Luftfahrtkomponenten im Sekundärstrukturbereich ermöglicht.

Abstract

Light weight solutions in aviation are increasingly based on the use of composite materials, which is mainly due to the very high specific und tailored mechanical properties. In this context, carbon fibre reinforced plastics (CFRP) play a significant role. However, the costs for raw materials, fibre fabrics and manufacturing processes and the demand on energy for the production of carbon fibres are comparatively high. The present paper deals with an energy, resource and cost efficient technology that enables the reuse of recycled carbon long fibres for secondary structure components of commercial aircraft.

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jens Wulfsberg, geb. 1959, ist Leiter des Lehrstuhls Fertigungstechnik an der Helmut-Schmidt-Universität / Universität der Bundeswehr Hamburg. Er studierte Maschinenbau an der Universität Hannover mit dem Schwerpunkt Produktionstechnik und promovierte dort zum Doktor-Ingenieur. Von 1991 bis 2001 leitete er die Abteilung „Entwicklung, Konstruktion und Technologie“ der Olympus Winter & Ibe GmbH in Hamburg. Die Forschungsschwerpunkte am Laboratorium Fertigungstechnik sind die Bereiche Mikroproduktion, Robotik und Fabrikautomation sowie Fabrikorganisation.

Prof. Dr.-Ing. Axel Herrmann, geb. 1958, ist Geschäftsführer der CTC GmbH, einer 100% Airbus Tochtergesellschaft von Airbus, und ist Vorstand Technologie des Kompetenznetzwerkes CFK-Valley Stade e. V.. Der studierte und promovierte Maschinenbauer wurde 1985 wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Technische Mechanik der TU Clausthal. 1988 übernahm er die Leitung der Abteilung Faserverbundtechnologie und das Demonstrationszentrum am Institut für Strukturmechanik des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Braunschweig. Im Jahre 2001 folgt er dem Ruf an die Universität Bremen und unterrichtet seither am Faserinstitut Bremen e. V..

Dipl.-Ing. (FH) Nicole Stöß, geb. 1976, hat an der Fachhochschule Niederrhein studiert, war dann 2 Jahre als Entwicklungsingenieurin in der F&E der FuMa-Tech GmbH tätig, bis sie schließlich im Jahr 2004 in die Produktentwicklung der Polynt GmbH wechselte. Seit 2009 ist sie Leiterin der F&E und Qualitätsmanagementbeauftragte der Polynt GmbH in Miehlen.

Dipl.-Kfm. Tim Rademacker, geb. 1978, ist seit 2011 Geschäftsführer der Firmen carboNXT GmbH und der CFK Recycling GmbH & Co. KG aus Wischhafen. Er ist Dipl.-Kaufmann der techn. Betriebswirtschaftlehre und arbeitete nach seinem Studium in der Konsumgüterindustrie im In- und Ausland. Nach dem Wechsel in die Entsorgungswirtschaft und der Qualifikation zur IHK Fachkraft für Faserverbundwerkstoffe übernahm er 2008 das Projekt „CFK Recycling“.

Dipl.-Wirt.-Ing. Tassilo Witte, geb. 1983, ist Entwicklungsingenieur am Composite Technology Center Stade und studierte Wirtschaftsingenieurwesen an der TU Dresden. Bis 2010 hat er dort als wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Entwicklung von Leichtbau-Elektrofahrzeugen, insbesondere im Bereich der Fertigung von CFK-Karosserien, gearbeitet. Seit 2011 arbeitet er als Ingenieur in der Prozess- und Materialentwicklung für Faserverbundwerkstoffe mit besonderem Fokus auf der Entwicklung kontinuierlicher Fertigungsprozesse für Faserverbundprofile sowie CFK-Recyclingtechnologien und deren Anwendungen in der Luftfahrt.

M.Sc. Marc Fette, geb. 1985, ist luftfahrzeugtechnischer Offizier in der Bundeswehr und studierte Maschinenbau an der Helmut-Schmidt-Universität / Universität der Bundeswehr Hamburg. Seit 2013 arbeitet er als Wissenschaftlicher Mitarbeiter an dem LaFT der Helmut-Schmidt-Universität und gleichzeitig als Doktorand an dem Composite Technologie Center der Airbus Operations GmbH in Stade im Bereich der Faserverbundwerkstoffe sowie entsprechender Technologien.

References

1. Suzuki, T.; Takahashi, J.: Prediction of Energy Intensity of Carbon Fiber Reinforced Plastics for Mass Produced Passenger Cars. 9. Internationales SAMPE Symposium, Japan, 2005Search in Google Scholar

2. Engels, A.; Röhrig, M.; WitteT.: Possible Optimization of the Energy Balance in the Automotive Sector by the Use of Carbon Composite Structures. Procedia Engineering (2012) 49, S. 303–30910.1016/j.proeng.2012.10.141Search in Google Scholar

3. Goodship, V.: Management, Recycling and Reuse of Waste Composites. Woodhead Publishing Limited, Boca Raton, Boston, New York, Washington D.C., 2010, S. 458–49010.1533/9781845697662Search in Google Scholar

4. Witten, E.; Jahn, B.: Composites-Marktbericht 2013: Marktentwicklungen, Trends, Ausblicke und Herausforderungen. AVK und CC e. V., 2013Search in Google Scholar

5. Eickenbusch. H., Krauss, O.: Kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe im Fahrzeugbau - Ressourceneffizienz und Technologien. In: VDI ZRE Publikationen: Kurzanalyse Nr. 3 und Dokumentation des Fachgesprächs, 2013, S. 7–12Search in Google Scholar

6. Hartbrich, I.: Carbonfaser aus Abfall stützt neue Technologien. VDI-Nachrichten, Nr. 33/34, 2012Search in Google Scholar

7. Pimenta, S.; Pinho, S.: Recycling Carbon Fibre Reinforced Polymers for Structural Applications: Technology Review and Market Outlook. Waste Management (2011) 31, S. 378–39210.1016/j.wasman.2010.09.019Search in Google Scholar PubMed

8. Meyer, L.O.: Untersuchungen zur Pyrolyse – eine Methode zur Rückgewinnung von Kohlenstoff fasern aus CFK-Fertigungsabfällen. Dissertation, TU Hamburg-Harburg, 2010Search in Google Scholar

9. Hartbrich, I.: Airbus geht neue Wege in der Flugzeugproduktion. VDI-Nachrichten, Nr. 21, 2014Search in Google Scholar

10. HAR: Boeing prognostiziert Nachfrage nach 36800 neuen Flugzeugen. VDI-Nachrichten, Nr. 29/30, 2014Search in Google Scholar

11. Fette, M.; Wulfsberg, J.; Herrmann, A.; Lonsdorfer, G.; Seegel, H.: Combination of Sheet Moulding Compound and Prepreg Compression Moulding: A Technology Concept for Complex Hybrid Composites. DGM-Konferenz Euro Hybrid 2014, Stade, 201410.1016/j.proeng.2014.10.197Search in Google Scholar

12. N.N.: Advanced SMC Shows the Way Ahead. JEC Composites Magazine40 (2003) 4, S. 62–63Search in Google Scholar

13. Reuther, E.: Kohlefaser SMC für Struktur teile. In: Tagungsband zur 7. Internationale AVK-TV Tagung, A6 – 1 – A6 – 6, Baden-Baden, 2004Search in Google Scholar

14. Fuchs, H.; Albrecht, W.: Vliesstoffe – Rohstoffe, Herstellung, Anwendung, Eigenschaften, Prüfung. Wiley-VCH Verlag & Co. KGaA, Weinheim201210.1002/9783527645862Search in Google Scholar

Online erschienen: 2017-03-20
Erschienen im Druck: 2014-09-28

© 2014, Carl Hanser Verlag, München

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https://doi.org/10.3139/104.111203

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