CFK-Valley: HiPeR - High Performance Recycled Carbon Fiber Materials - Teilvorhaben C

Die aus rezyklierten Carbonfasern hergestellten Halbzeuge sollen eine möglichst hohe MD Faserorientierung aufweisen. Mit Hilfe bildanalytischer Methoden, die am FIBRE entwickelt werden, kann der Grad der erreichten MD-Faserorientierung bereits während des Produktionsprozesses bestimmt werden. Im Projektkonsortium übernimmt das FIBRE die Entwicklung eines optischen In-line Qualitätssicherungs-Systems und dessen Integration in die Prozesskette der rCF Halbzeugherstellung. Dazu gehört die Auswahl geeigneter Sensorik sowie das Treffen geeigneter Vorkehrung zu deren Schutz gegen Carbonfaserstaub, der durch seine elektrische Leitfähigkeit eine Schädigung der elektronischen Komponenten verursachen kann. Ziel der Online Qualitätssicherung ist die Messung der Faserorientierungsverteilung und die bildanalytische Bestimmung des Orientierungsgrades bzw. des MD/CD Verhältnisses der textilen Halbzeuge. Eine Herausforderung ist die Beleuchtung der stark reflektierenden sowie Licht absorbierenden Carbonfasern, so dass eine an die Produktionsgeschwindigkeit angepasste kurze Belichtungszeit realisiert werden kann. Andernfalls kommt es zu einer Verfälschung der Ergebnisse der Faserorientierungsmessung durch Bewegungsunschärfe. Eine weitere Herausforderung besteht darin, dass die rezyklierten Carbonfasern zur Fixierung der textilen Halbzeuge mit thermoplastischen Fasern vermischt werden. Zur Bestimmung des Orientierungsgrades sind jedoch ausschließlich die rCF Fasern relevant. Hier gilt es geeignete bildgebende Verfahren und Auswertungsmethoden zu implementieren, so dass der Orientierungsgrad anhand der rCF Fasern bestimmt wird, ohne von der Orientierung der thermoplastischen Fasern beeinflusst zu werden.