Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM
Sichere Entformung, optimierte Effizienz und Qualität: Trennmittelfreie FVK-Großbauteil-Fertigung
Die PeelPLAS®-Trennfolie – eine Weiterentwicklung der FlexPLAS®-Trennfolie – ist eine Alternative zu klassischen Trennmitteln bei der Herstellung von Bauteilen aus Faserverbundkunststoffen (FVK). Sie ermöglicht eine sichere trennmittelfreie Entformung der Bauteile und hinterlässt rückstandsfrei saubere Form- und Bauteiloberflächen. Sie kann beispielsweise während der mechanischen Bearbeitung und Montage als Bauteilschutz dienen und ist kompatibel zu gängigen Harzsystemen und Inmould-Lacken.
Zeit-, gesundheitsschutz- und personalintensiv: Herausforderung Trennmittelrückstände
Bauteile aus Faserverbundkunststoffen sind aufgrund ihres geringen Gewichts und ihrer hohen Festigkeit in Branchen wie der Luftfahrt-, Automobil- und Windenergieindustrie besonders gefragt. Um die hohen Anforderungen an die Bauteil- und Oberflächenqualität zu erfüllen, ist eine sichere Entformung der hergestellten Komponenten unerlässlich.
Bisher werden meist nasschemische Trennmittel in Wisch- und Sprühapplikation aufgetragen. Diese Health, Safety and Environment (HSE)-relevanten Stoffe erfordern strenge Schutzmaßnahmen für die Mitarbeitenden. Die Entfernung verbliebener Trennmittelreste ist aufwendig, da sie qualitätsgerechte Lackier- sowie Klebprozesse verhindert. Dieser Prozess ist nicht nur zeit- und personalintensiv, sondern erfordert aufgrund von Lärm- und Staubemissionen zusätzliche Maßnahmen zum Gesundheitsschutz. Zudem müssen auch die eingesetzten Formen regelmäßig von Trennmittelrückständen befreit werden, um die geforderten Oberflächengüten zu gewährleisten.
Rückstandsfrei saubere Oberflächen: PeelPLAS®-Trennfolie für anspruchsvolle Anwendungen – insbesondere auch für Großstrukturen
Mit der PeelPLAS®-Trennfolie hat das Fraunhofer IFAM eine Lösung entwickelt, mit der duromere FVK-Bauteile ohne die Verwendung klassischer Trennmittelsysteme hergestellt werden können. Die Folie wird in einem Niederdruck-Plasmareaktor mit einer ultradünnen plasmapolymeren Trennschicht versehen, die optimal auf der Polymerfolie haftet und eine zuverlässige Trennwirkung gegenüber den meisten eingesetzten Reaktivharzen bietet. Die hochelastische PeelPLAS®-Trennfolie hält Dehnungen bis über 300 Prozent stand und ist für Aushärtetemperaturen bis 190 Grad Celsius geeignet. Sie wird vakuumunterstützt auf das Formwerkzeug aufgebracht und passt sich dadurch auch komplexen Geometrien an ̶ selbst bei gekrümmten oder strukturierten Formwerkzeugen.
Vielseitige Anwendung und Vorteile in der Großstrukturen-Produktion
Nach der Bauteilherstellung verbleibt die PeelPLAS®-Trennfolie auf der Oberfläche und dient während nachfolgender spanender Bearbeitungsschritte oder Montagevorgänge als Schutz vor Verunreinigung. Durch das rückstandsfreie Entfernen der PeelPLAS®-Trennfolie entsteht eine saubere Bauteiloberfläche, die in vielen Fällen unmittelbar zum Lackieren oder klebtechnischen Fügen geeignet ist.
Besonders in der Produktion von Großstrukturen reduziert die PeelPLAS®-Technologie den manuellen Nachbearbeitungsaufwand erheblich. Der Standort Stade bietet hierfür ideale Bedingungen: Insbesondere in der großen F&E-Halle werden maschinelle Bearbeitung, Montage und Fügetechnologien an Bauteilen unterschiedlichster Dimensionen in Originalgröße mit einem hohen Automatisierungsgrad erprobt.
Weiterentwicklung: PeelPLAS®-Paint für die Inmould-Lackierung
Durch die enge Zusammenarbeit mit Industriepartnern wird die PeelPLAS®-Technologie kontinuierlich weiterentwickelt. Ein Schwerpunkt ist die Integration einer Inmould-Lackierung mittels einer vorlackierten, plasmapolymerbeschichteten Trennfolie. Diese zukunftsweisende Lösung trägt den Namen PeelPLAS®-Paint und ermöglicht eine noch effizientere Oberflächenveredelung direkt im Herstellungsprozess.
Semipermanente Verbundfolie für mehrfache Produktionszyklen
Im Rahmen des 7. Energieforschungsprogramms wird derzeit eine plasmabeschichtete semipermanente Verbundfolie entwickelt. Diese Neuerung soll die PeelPLAS®-Trennfolie für mehrere Produktionszyklen nutzbar machen, wodurch sich Effizienz und Nachhaltigkeit weiter steigern lassen. Das Projekt NEOFOIL baut auf den Erkenntnissen des erfolgreichen OptiBlade-Projekts auf und treibt die Forschung in diesem Bereich weiter voran.
Mit der PeelPLAS®-Trennfolientechnologie ergeben sich neue und sicherere Wege für die trennmittelfreie Herstellung von FVK-Bauteilen. Dank der engen Zusammenarbeit der Fraunhofer IFAM-Standorte in Stade und Bremen ist eine reibungslose Überführung dieser Technologie in die industrielle Anwendung gewährleistet.
Wir begleiten Sie von den ersten Kompatibilitätstests bis zur Nullserie mit kompetenter Unterstützung an beiden Standorten. Neben Versuchsreihen in unseren Laboren und Technika bieten wir außerdem die Möglichkeit Sie bei der Applikation der Trennfolie vor Ort zu unterstützen.