21.04.2008 - Universität Bremen

Mit neuem Verfahren Karbonfasern auf Feinheit und Festigkeit prüfen

Wissenschaftler im Netzwerk "Fiber International Bremen" entwickeln automatisches Karbonfaserprüfsystem

Kohlefaserverstärkte Kunststoffe gelten als optimales Leichtbaumaterial mit vielfältigen Einsatzmöglichkeiten. Im High-Tech-Bereich spielen Karbonfasern bereits eine wichtige Rolle und auch im Automobilbau dürfte der Bedarf steigen, um durch Leichtbauweise Energie zu sparen. Allerdings sind die Herstellungskosten für Karbonfasern extrem hoch. Deshalb ist jeder Schritt wichtig, der zur Einsatzoptimierung der Karbonfasern in der Produktion und bei der Qualitätsprüfung beiträgt. Eine interessante Entwicklung ist jetzt im Rahmen des Innovationsnetzwerkes "Fiber Internation Bremen (FIB) e.V." gelungen. Die Wissenschaftler des Verbundes, an dem auch die Universität Bremen beteiligt ist, haben mit dem FAVIMAT ROBOT 2 erstmalig ein automatisches Karbonfaserprüfgerät hergestellt, das schnell und zuverlässig Module und Festigkeitseigenschaften von einzelnen Karbonfasern prüfen kann. Konkret getestet werden die Feinheit, die Festigkeit und die Elastizität von Karbonfasern.

Das Projekt FAVIMAT ROBOT2 ist im "Fiber International Bremen" vor allem von der Firma Textechno in Mönchengladbach als qualitative Weiterentwicklung des FAVIMAT-ROBOT vorangetrieben worden. Mit dem neuen Messgerät lassen sich nun 500 Fasern in einem Messprozess vollautomatisch auf ihre Eigenschaften untersuchen. Erste Ergebnisse liegen hierbei im Gegensatz zur konventionellen Prüfung an Faserbündeln (Roving) bereits nach wenigen Minuten vor. Die hervorragende Längen- und Kraftauflösung (bis 0,1µN) machen das Prüfgerät zu einem interessanten Messgerät für unterschiedlichste Fasermaterialien oder Anwendungen, zum Beispiel Zugprüfungen an Nanovliesen.

Optional lässt sich das Messverfahren mit einer Schwingungsanalyse ergänzen. Die vibroskopische Feinheitsprüfung besteht aus einer automatischen Bestimmung der Resonanzfrequenz der Transversalgrundschwingung unter definierter Spannung und Schwingungslänge. Dadurch kann beispielsweise der wirksame Querschnitt meist genauer bestimmt werden als mit üblichen optischen Methoden. Eine Erweiterung der Schwingungsanalyse ermöglicht weitere Einsatzmöglichkeiten, beispielsweise zur Bestimmung der Biegesteifigkeit von Fasern. Die vielseitigen, automatisierten und zeitoptimierten Messmöglichkeiten machen den "FAVIMAT ROBOT2" für Forschung und Industrie zu einem interessanten Analysegerät in der Produktion, Qualitätskontrolle oder Faserentwicklung.

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