Dipl.-Ing. Simon Backens, Dr.-Ing. (EAE), Nikolai Glück, Prof. Dr.-Ing. Wilko Flügge
Fraunhofer Einrichtung für Großstrukturen in der Produktionstechnik IGP, Rostock
Dr.-Ing. Johannes Unseld, Prof. Dr. rer. nat. Albrecht Wolter
TU Clausthal, Institut für Nichtmetallische Werkstoffe, Abteilung Bindemittel und Baustoffe
Das IGF-Vorhaben 19858 BG der Forschungsvereinigung Schiffbau und Meerestechnik e.V. (FSM), ehemals Center of Maritime Technologies e.V. (CMT), wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des deutschen Bundestages gefördert.
Der Bericht kann beim FSM bestellt werden. Bitte senden Sie eine E-Mail an info(at)fsm-net.org
Zusammenfassung
Aufgrund der äußerst strengen Brandschutzbestimmungen ist der Einsatz von Faserverbundwerkstoffen (FVW) im Schiffbau trotz einer Reihe von Vorteilen (Gestaltungsfreiheit, Korrosionswiderstand, thermische und akustische Dämmung, Gewichtsersparnis) nicht ohne weiteres möglich. Die in faserverstärkten Kunststoffen eingesetzten organischen Matrixsysteme verbrennen unter starker Wärmefreisetzung und Rauchgasentwicklung. Es gibt allerdings die Möglichkeit, organische Matrizes durch anorganische, nichtbrennbare Systeme zu ersetzen, die auch keine negativen Begleiterscheinungen unter Flammeinwirkung zeigen.
Im Projekt AnorKomp wurde ein anorganisches, kalthärtendes Matrixsystem zur Fertigung nichtbrennbarer, faserverstärkter Kompositbauteile entwickelt. Zur Verbesserung der unzureichenden Faser-Matrix-Anbindung wurden thermische und chemische Vorbehandlungen von Glasfasern getestet. Analytische Untersuchungen konnten die Wirksamkeit einiger getesteter Verfahren zur Modifikation oder Entfernung der unpolaren, nicht mit der polaren Matrix kompatiblen, Glasfaserschlichte bestätigen. Es konnten allerdings keine positiven Auswirkungen der Vorbehandlungen auf die mechanischen Eigenschaften faserverstärkter Laminate nachgewiesen werden.
Allgemein erwiesen sich offene Gewebe und Wirrfasermatten als optimale Faserhalbzeuge zur Verstärkung anorganischer Matrizes, da sie sich im Gegensatz zu Gelegen gut mit dem anorganischen Matrixmaterial tränken und damit auch verarbeiten lassen. Zur Weiterentwicklung der händischen Laminatfertigung wurde ein Verfahren mit zwei profilierten Walzen erfolgreich erprobt. Es wurden Kennwerte anorganischer faserverstärkter Verbundwerkstoffe ermittelt und Demonstratorbauteile hergestellt, die als Anwendungsbeispiele für die Umsetzung der Ergebnisse des Projekts in der Industrie dienen.
