Der schwarzen Kunst auf den Leim gegangen

10.06.2010: Von der Industrie wurden in den letzten Jahren mit Hilfe der Nanotechnologie Harze mit neuartigen Eigenschaften entwickelt. Solche Harze können beispielsweise mikrowellenaktiv, also durch die Einstrahlung von Mikrowellen aushärtbar sein. Mit Hilfe der am KIT entwickelten HEPHAISTOS-Technologie können damit große und dicke Glasfaserstrukturen schnell, gleichmäßig und energieeffizient produziert werden. Erste Prototypen dieses schwarzen Glasfasermaterials wurden nun am KIT hergestellt.

Jeder kennt die Geschichte von Dädalus und Ikarus: Ikarus kam der Sonne zu nahe und stürzte im Fluge ab, weil der geleimte Flügel weich wurde. Die Problematik, der Dädalus und Ikarus unterlagen, ist für die moderne Luftfahrtforschung hochaktuell. Flugzeuge sollen zunehmend aus kunststoffartigen Materialien gebaut werden, bei der die Frage des richtigen „Leims“ von großer Bedeutung ist. Dieser Leim muss im ausgehärteten Zustand die Flugzeug-, Rumpf- und Tragflächenstrukturen zusammenhalten.

„Wir haben seit vielen Jahren Erfahrung mit der Mikrowellenhärtung von Kohlefaserverbundwerkstoffen“, erklärt Dr. Lambert Feher, der im Institut für Hochleistungsimpuls- und Mikrowellentechnik des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) die Arbeitsgruppe Industrielle Mikrowellentechnik leitet. „Dank eines vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) finanzierten Großprojekts konnten wir diese Erfahrungen nun auf Glasfaserstrukturen übertragen.“

Durch den Einsatz nanotechnologischer Materialien gelang es der Industrie, neuartige mikrowellenaktive Harzsysteme herzustellen. Damit wurden mit der am KIT entwickelten HEPHAISTOS-Technologie nun erstmals große und dicke Glasfaserstrukturen in einem industriellen Mikrowellenprozess schnell, gleichmäßig und energieeffizient ausgehärtet. Am KIT entwickelten Wissenschaftler der Institute für Hochleistungsimpuls- und Mikrowellentechnik, für Technische Chemie und für Materialforschung mit den Partnern BASF AG und Hexion Specialty Chemicals Inc. das neue Verfahren.

Für die HEPHAISTOS-Technologie erschließen sich damit völlig neue Anwendungen im Bereich Luftfahrt, Windkraft sowie Bootsbau-, Baustoff- und Automobiltechnik. Der Industrie werden so neuartige Fertigungsmöglichkeiten und erhebliche Potenziale zur Kosteneinsparung bei der Produktion von Glasfaserverbundwerkstoffen eröffnet.