Metallisierte CFK bieten neue Möglichkeiten

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Inca-Fiber erhält mitteldeutschen Clusterinnovationspreis Chemie/Kunststoffe für die galvanische Kupferbeschichtung von Kohlenstofffasern für CFK. Mit dieser Metallisierung eröffnen sich für CFK neue Einsatzgebiete.

Für ein neuartiges Verfahren zur galvanischen Kupferbeschichtung von Kohlenstofffasern wurde das Chemnitzer Unternehmen Inca-Fiber mit dem Clusterpreis Chemie/Kunststoffe des IQ Innovationspreis Mitteldeutschland 2017 ausgezeichnet.

"Mit dieser Innovation wird in naher Zukunft erstmals die industrielle Produktion metallisierter Fasern realisiert. Das erweitert den Einsatzbereich kohlenstofffaserverstärkter Kunststoffe deutlich und ermöglicht neue Konzepte zur Bauteilüberwachung sowie zum Blitz- und Verschleißschutz in der Luft- und Raumfahrt, im Automobilbau und im Bereich Erneuerbare Energien", begründet Jörn-Heinrich Tobaben, Geschäftsführer der Metropolregion Mitteldeutschland Management, die Entscheidung der Jury.

Strom und Wärme leiten

Kohlenstofffasern und die aus ihnen hergestellten kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffe (CFK) bieten hervorragende mechanische Eigenschaften bei geringem Gewicht. Entsprechend ersetzen sie zunehmend metallische Werkstoffe im Rahmen von Leichtbaukonzepten. Ihr großer Nachteil: Sie können Strom und Wärme nur schlecht leiten, was sie für viele Anwendungen ungeeignet macht. Bislang wurde deshalb versucht, Kohlenstofffasern mit Metallen wie Nickel zu beschichten. Doch Nickel ist teuer, gesundheitsschädlich und durch seine Sprödigkeit schlecht zu verarbeiten. Eine Alternative bietet jetzt die Innovation von Inca-Fiber. Dabei werden in einem galvanischen Prozess die Fasern durch eine Kupferelektrolytlösung geführt. Dank einer Kombination aus leistungsstarker Elektrolytlösung und neu konstruierter Beschichtungsanlage ist es erstmals möglich, Faserbündel, die aus tausenden, wenige Mikrometer dünnen Einzelfilamenten bestehen, gleichmäßig zu beschichten und so deren elektrische und thermische Leitfähigkeit, die Fügefähigkeit sowie die haftvermittelnde Wirkung von Kohlenstofffasern zu erhöhen.

Blitzschutz für Flugzeuge und Rotorblätter

Die kupferbeschichteten Kohlenstofffasern sollen unter anderem für den integrierten Blitzschutz von Flugzeugen und Rotorblättern von Windkraftanlagen zum Einsatz kommen. Das macht das Anbringen zusätzlicher Metallgitter überflüssig, was Kosten und Gewicht spart. Darüber hinaus können integrierte Sensoren mit Strom versorgt werden. Schon 2016 wurde eine Pilotanlage aufgebaut, auf der Entwicklungsaufträge für Pilotkunden wie Airbus ausgeführt werden. Ab 2020 soll die industrielle Produktion starten.

Gestiftet wurde der mit 7.500 EUR dotierte Clusterpreis gemeinschaftlich von der Trinseo und der Zukunftsstiftung Südraum Leipzig.

mg

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