Analyse der Harzverweilzeitverteilung in einem Pultrusionsprofil
Für Leichtbauteile aus faserverstärkten Kunststoffen (FVK) werden in vielen Verfahren, wie z. B. Pultrusion und Nasswickeln, die Verstärkungsfasern kontinuierlich mit der Kunststoffmatrix imprägniert. Ein Verfahren zur Imprägnierung ist die Injektionsboxtechnologie, für die das IKV im aktuellen Projekt Injectionsbox-Design II eine experimentelle Methode zur Messung der Harzverweilzeit und der lokalen Schwankungen über den Querschnitt eines Pultrusionsprofils entwickelt.
Vorteile der Nutzung von Injektionsboxen sind eine verbesserte Bauteilqualität, geringere Belastung durch flüchtige organische Stoffe und erhöhte Produktivität der Prozesse durch die Verarbeitung hochreaktiver Harzsysteme. Im Vorgängerprojekt wurden die geometrischen Einflüsse auf das Strömungsfeld in der Injektionsbox untersucht und Designrichtlinien abgeleitet. Die gewonnenen Erkenntnisse bieten eine Grundlage für die Auslegung neuer Injektionsboxkavitäten, vernachlässigen jedoch den Einfluss der Injektionsstrategie und der Divergenz der Harzverweilzeit über dem Profilquerschnitt. Diese haben jedoch unmittelbaren Einfluss auf die Prozessgeschwindigkeit sowie die Bildung von Ablagerungen und somit auf die Prozessstabilität und Bauteilqualität.
Im aktuellen Projekt soll eine experimentelle Methode zur Messung der Harzverweilzeit und der lokalen Schwankungen der Harzverteilung über den Querschnitt eines Pultrusionsprofils entwickelt werden. Dazu wird im Prozess wird impulsartige Änderung der Matrixfarbe vorgenommen. Die resultierende Farbverteilung ist abhängig vom vorliegenden Strömungsfeld. Jeder Querschnitt weist eine unterschiedliche Farbverteilung auf, abhängig davon wie weit der Farbwechsel fortgeschritten ist. Die Variation der Farbänderung für jeden aufeinanderfolgenden Querschnitt wird mittels digitaler Bildkorrelation analysiert. Diese Methodik erlaubt die Untersuchung des Einflusses der Injektionsstrategie, der Injektionsboxgeometrie und dem Einsatz von flächigen Halbzeugen.
© IKVProjektdaten und Förderung
Wir danken dem BMWE für die Förderung des IGF-Projekts (Förderkennzeichen 23502 N) und den Projektpartnern für die Zusammenarbeit.
Projektlaufzeit: 01.12.2025 – 30.11.2026
Förderung:
