Die an der TU Chemnitz ansässige Nachwuchsforschergruppe TranS-Ver (Transfer neuartiger Smart Fiber-Verbunde in sächsische KMU) hat das Ziel, in eine neue Dimension von intelligenten und multifunktionalen Werkstoffen, sogenannten smart materials, vorzustoßen. Zehn junge Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler arbeiten interdisziplinär von der Entwicklung von Beschichtungskonzepten und -prozessen zur Funktionalisierung von Kohlenstofffasern (C-Fasern) bis hin zu deren Einbindung in Kunststoff. Es entsteht ein kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (CFK) für funktionale Leichtbauelemente.
In der ersten Förderphase wurden die physikalischen und chemischen Grundlagen zur Beschichtung von C-Faser-Rovings durch Gasphasen- und Flüssigphasenabscheidung erarbeitet. Dabei zeigt sich, dass beispielsweise durch elektrochemische Abscheidung Kohlenstofffasern mit Zink, Zinn, Kupfer und Nickel mit gezielten Schichtdicken auf den Fasern unter Ausnutzung der Abhängigkeiten von Stromstärke sowie von Beschichtungszeiten einstellbar sind.
Die Erkenntnisse aus den Vorarbeiten fließen seit Ende des letzten Jahres in die Entwicklung kontinuierlicher Faserbeschichtungsprozesse zu funktionalen CFKs ein. Im Vordergrund stehen die Integration aktorischer und sensorischer Funktionen, das Fügen von faserverstärkten Komponenten durch Löten und die Nutzung der Beschichtung für verschleißfeste Bauteile. Anhand der ermittelten Struktur-Eigenschaftsbeziehungen sowie der Analyse technologischer und ökonomischer Parameter werden die Beschichtungsprozesse zur Prozessreife geführt.
In Kooperation mit klein- und mittelständischen Unternehmen werden die erarbeiteten Erkenntnisse zeitnah umgesetzt. Die besondere Herausforderung besteht in der Gestaltung von Schnittstellen zur Integration des Beschichtungsprozesses in bestehende Produktionsabläufe. Die Forschergruppe ist offen für weitere Kooperationen mit interessierten Industriepartnern.
Ergänzende Informationen zu dem Vorhaben sind auf der unten genannten Homepage der Forschergruppe zu finden.
Kontakt
Dr. rer. nat. Falko Böttger-Hiller, TU Chemnitz
Institut für Werkstoffwissenschaften und Werkstofftechnik, Professur Oberflächentechnik und Funktionswerkstoffe
E-Mail: falko.boettger-hiller@mb.tu-chemnitz.de
Text zum Titelbild: Professor Lampke (links, Inhaber der Professur für Oberflächentechnik und Funktionswerkstoffe) erläutert den Mitgliedern der ESF-Nachwuchsforschergruppe Dr. Falko Böttger-Hiller und M. Sc. Mina Pouya (rechts) die Möglichkeiten der elektrochemischen Abscheidung auf Kohlenstofffasergeweben
