Organisch-keramische Funktionsschicht als innere Zylinderlauffläche für tribologische und mechanisch belastbare Faserkunststoffverbunde und Faserkunststoffverbund-Zylinder
Vergabe einer Erfindung zur Weiterentwicklung bis zur Marktreife:
Beschreibung:
Faserkunststoffverbunde haben oft unzureichende Oberflächeneigenschaften, insbesondere fehlende tribologische Verschleißfestigkeit und Oberflächenhärte. Die vorliegende Erfindung betrifft eine reibungs- und verschleißoptimierte Beschichtung auf der Grundlage eines epoxidharzbasierten Gel-Coats, welches direkt auf die Faserkunststoffverbunde innen oder außen appliziert ist.
Der neuartige Gel-Coat ist gekennzeichnet durch eine hervorragende Verschleißbeständigkeit und deutlich reduzierte Reibwerte gegenüber dem unverstärkten bzw. SiO2-thixotropierten Epoxidharzformstoff. Gleichzeitig weist der Gel-Coat bedingt durch die kleine Partikelgröße eine nahezu unveränderte Bruchdehnung gegenüber dem unverstärkten Epoxidharzformstoff auf und gewährleistet somit eine hohe mechanische Belastbarkeit der gesamten Struktur ohne vorzeitiges Versagen der Funktionsschicht.
Die Herstellung der Suspension und Bereitstellung der Gel-Coat-Ansätze erfolgt entweder mit Hilfe eines Dissolvers in einem zweistufigen Prozess, bestehend aus Vordispergierung und anschließender Echtzerkleinerung oder mit Hilfe der Ultraschall-Dispergiertechnik.
Neben der hervorragenden Abriebfestigkeit und dem Schutz der tragenden FKV-Struktur wird eine qualitativ hochwertige Oberfläche erzeugt, die maßgebend von der formgebenden Werkzeugoberfläche bestimmt wird. Auf diese Weise verstärkte und hergestellte Rotorblätter einer Windkraftanlage könnten nicht nur deren Lebenszykluszeiten erhöhen, sondern möglicherweise auch zur Verbesserung deren Aerodynamik beitragen.
Merkmale der Erfindung:
– Gel-Coat auf organischer Epoxidharzbasis – hervorragende Verschleißschutzschicht für Faserkunststoffverbunde unter Einsatz oxidkeramischer Nanopartikeln, wie z.B. AI203
– Aufbrechen der Partikelagglomerate auf Primärpartikelgröße zur Erzielung einer hohen Duktilität der Schicht mit deutlich reduzierten Reibwerten
– Verwendung des Matrixharzsystems der FKV-Struktur zur Herstellung des Gel-Coats für eine optimale Schichthaftung zwischen Struktur und Gel-Coat
Anwendungsgebiete:
– Verschleißschutzschicht für Rotorblätter von Windkraftanlagen
– Innenbeschichtung für FKV-Pneumatik- und Hydraulikzylinder
– Verschleißschutzschicht für FKV-Formwerkzeuge
Status:
– DE 10 2011 052 000 B3 wurde am 11.10.2012 veröffentlicht.
– Die Funktionalität wurde im Labormaßstab nachgewiesen.
Die TU Chemnitz bietet interessierten Unternehmen die Erfindung und FuE-Leistung zur Weiterentwicklung bis zur Marktreife und Lizenzen für dieses Produkt und Verfahren an.
Weiterführende Informationen unter Projekt-ID 6864 durch:
GWT-TUD GmbH
Sächsische Patentverwertungsagentur
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(Technologieallianz 2012)
