Nah-Infrarot-Spektroskopie zur Qualitätsbestimmung von Prepregs

  • Salzmann, M. (Redner)
  • Ralf Schledjewski (Beitragende/r)
  • Michael Teuchtmann (Redner)

Aktivität: Gespräch oder VortragMündliche Präsentation

Beschreibung

Prepregs sind qualitativ hochwertige Faser-Matrix-Halbzeuge. Bei der Herstellung werden textile Verstärkungsstrukturen mit einer Harzmatrix imprägniert. Erst in einem anschließenden Arbeitsschritt wird das Prepreg in seine endgültige Bauteilgeometrie überführt. Da es sich um reaktive Harzsysteme handelt muss das Prepreg bis zur Verarbeitung meist gekühlt gelagert werden (bei −18°C). Die Haltbarkeit gekühlter Prepregs beträgt dabei in der Regel 6 bis 24 Monate. Abgelaufene Prepregs werden entsorgt oder zur weiteren Verwertung einem Down-Cycling zugeführt.
Eine qualitätsbasierte Entscheidung über die (weitere) Verwendbarkeit von Prepregs anstatt eines festen Ablaufdatums würde die Mengen entsorgten Prepregs vermutlich deutlich reduzieren. Eine vielversprechende Möglichkeit, die Qualität eines Prepregs direkt vor oder im Verarbeitungsprozess zu validieren, stellt die Nah Infrarot-Spektroskopie (NIRS) dar. Mit Licht werden charakteristische molekulare Schwingungen erzeugt. Die molekularen Schwingungen ergeben charakteristische Spektren, welche zur Validierung der vorliegenden Qualität genutzt werden können. Relativ neu auf dem Markt sind sogenannte NIR-Mikro-Spektrometer. Diese zeichnen sich durch ein niedriges Gewicht und Volumen sowie einen deutlich niedrigeren Preis aus. Entsprechend sind sie auch technisch weniger leistungsfähig. Nichts desto trotz erscheinen sie zumindest für bestimmte Anwendungsfelder als eine geeignete Alternative zu herkömmlichen Spektrometern. Sie könnten die Basis für ein „Hand-held“-Gerät darstellen, mit dem während der Lagerung und Verarbeitung des Prepregs dessen Zustand rasch überprüft werden kann.
Zeitraum22 Sept. 2022
EreignistitelNetzwerk ZfP der ÖGfZP
VeranstaltungstypKonferenz