Die Situation
PKW-Fahrzeuginterieurbauteile, Radlaufschalen, aber auch Bauteilgruppen in der Haushaltswarenindustrie sind Produkte, in denen Naturfaser-Verbundwerkstoffe nicht nur ihre technischen Vorteile, sondern auch ihre Nachhaltigkeit ausspielen können. Für die Industrie ist es wichtig, Materialien konstanter Qualität einzusetzen und gezielt so auszuwählen, dass die daraus hergestellten Bauteile die geforderten Eigenschaften zu jeder Zeit erfüllen.
Die Rohstoffbasis variiert aufgrund des Naturmaterials jedoch, so dass eine Qualitätsbeurteilung und -sicherung der eingesetzten Fasern und textilen Halbzeuge erfolgen muss. Eine bedeutende Eigenschaft der Textilien für die Verarbeitung ist die Drapierbarkeit, also die Verformbarkeit textiler Flächen ohne Faltenbildung, Risse oder andere negative Drapiereffekte beschreiben lässt.
Das Projekt
Hier setzte das IGF-Projekt im Faserinstitut Bremen an. Ziel war es, Vliesstoffe mit variierender Rohstoffbasis und veränderten Herstellparametern entsprechend ihrem Drapierverhalten beurteilen zu können, um so gleichbleibende Qualitäten zu sichern, Kriterien zur Auswahl geeigneter Vliesstoffe für die herzustellenden Produkte zu erreichen und Einsatzfelder für neue Produkte zu eröffnen. Als für Vliesstoffe bedeutsame Drapiereffekte zeigten sich Dünn-/ Reißstellen, Faltenbildung, Scherung und anisotropes Dehnungsverhalten.
Aus dem Projekt ergeben sich geeignete Material- und Drapierbarkeitsuntersuchungen, mit denen das Drapierverhalten bezüglich dieser Drapiereffekte ermittelt werden kann; dazu zählen u.a. Tiefziehversuche und Messungen mit dem Drapetest-Gerät. Aus der Kombination der Ergebnisse aus Material- und Drapieruntersuchungen ergeben sich aussagekräftige Drapierkennwerte.
Ein bedeutender Schritt des Projektes war die Untersuchung der Drapierbarkeit auch oberhalb der Schmelztemperatur von Polypropylen, da nur damit Drapierkennwerte ermittelt werden können, die die Verformung für Naturfaserverbundwerkstoffe mit Thermoplastmatix in der Praxis widerspiegeln. Aus den Drapierkennzahlen lassen sich Hinweise zum Aufbau der Vlieshalbzeuge für eine optimierte Umformbarkeit gewinnen.
Der Nutzen für den Mittelstand
Dies ermöglicht einerseits, die Zeiten für die Produktionseinführung zu verkürzen, und anderseits, geometrisch komplexe Bauteile aus Naturfaservliesen zu realisieren, die bisher nicht darstellbar waren. Die Kommunikation zwischen Vlieshersteller und Bauteilproduzent bzgl. der Drapieranforderungen kann auf diese Weise vereinfacht und objektiviert werden.
Ansprechpartner
Axel Drieling
drieling@faserinstitut.de
+49 421 218 58650
Fördergeber
Finanzielle Förderung über das Forschungskuratorium Textil als Mitglied der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungseinrichtungen (AiF) aus Haushaltsmitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie im Rahmen des Programms zur Förderung der "Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF)" mit der Projektnummer 17847 N.