Steigerung der Produktionseffizienz in der diskontinuierlichen Verarbeitung reaktiver Kunststoffe
Im Projekt „VarMischung“ wurde bis März 2026 untersucht, wie sich variable Katalysatorkonzentrationen während der Dosierung reaktiver Harzsysteme nutzen lassen, um den Zielkonflikt zwischen großer Fließweglänge und kurzer Zykluszeit in Niederdruck-RTM-Prozessen zu reduzieren. Dazu wurden Reaktionskinetik und Rheologie eines Epoxidharzsystems experimentell charakterisiert. Die Ergebnisse zeigen einen nahezu linearen Zusammenhang zwischen Katalysatorgehalt und Reaktionsgeschwindigkeit, wodurch sich die Aushärtung gezielt entlang des Fließwegs steuern lässt.
Auf Basis dieser Materialdaten wurde ein zeitaufgelöstes Simulationsmodell aufgebaut, das Füllvorgang und lokale Aushärtung gekoppelt beschreibt. Aus über 300 simulierten Katalysatorkombinationen konnte nachgewiesen werden, dass eine variable Katalyse insbesondere bei mittleren bis langen Fließlängen eine Reduktion der Gesamtprozesszeit ermöglicht, während sie bei kurzen Fließwegen keinen Vorteil bietet. Ergänzende mechanische Prüfungen zeigten zudem keinen signifikanten Einfluss des Katalysatorgehalts auf die mechanischen Kennwerte des ausgehärteten Materials. Zur experimentellen Validierung wurde ein modulares Dosierkonzept entwickelt und ein Plattenwerkzeug um Druck-, Temperatur und DEA-Sensoren erweitert.
© IKVProjektdaten und Förderung
Wir danken dem BMWE für die Förderung des IGF-Projekts (Förderkennzeichen 23299 N) und den Projektpartnern für die Zusammenarbeit.
Projektlaufzeit: 01.03.2024 – 28.02.2026
