Serieproductie van high-tech vezels

Startup Inca-fiber van de Technische Universität Chemnitz is het geluk om een methode voor het met koper coaten van koolstofvezels rijp te maken voor industriële eisen. Door het seriematig opbrengen van koper in een geautomatiseerde galvanisch continuproces wordt het spectrum aan eigenschappen van koolstofvezels aanzienlijk uitgebreid.

Koper aanbrengen op koolstofvezels biedt voordelen bij elektromagnetische afscherming, bescherming tegen blikseminslag, thermische en elektrische geleidbaarheid en hechting in hybride materialen. Tot voor kort waren op de markt alleen handmatig geproduceerde onderzoeksmaterialen met een lengte van een paar meter leverbaar.

Pilot-installatie

Het is onderzoekers in Chemnitz gelukt de positieve laboratoriumresultaten over te brengen op een in eigen beheer ontwikkelde semi-industriële pilot-installatie. Hierop kan jaarlijks zo'n 700 kg koolstofvezel worden geproduceerd, voldoende om potentiële klanten voor R&D-werk te voorzien van gemetalliseerde vezels en die in hun procesketen te laten integreren.

Nu de technologische horde voor economische productie is overwonnen, moet in de komende maanden de opbrengst van de installatie worden aangepast aan de eisen van de markt.

Om de elektrische en thermische geleidbaarheid en de hechting van koolstofvezels te verhogen en daardoor toepassingen zoals bliksembescherming in rotorbladen mogelijk te maken, waren kostbare basisonderzoeken in een interdisciplinair team wetenschappers uit de galvano- en oppervlaktetechniek vereist. Met name op het gebied van elektrolytontwikkeling en procesautomatisering is veel onderzoek verricht voordat een homogene coating op elke vezel in een bundel van maximaal 12.000 vezels kon worden gemetalliseerd.

Vervolgens begon in juli 2015 de overdracht van dit onderzoekswerk naar een economisch verantwoord concept. Nadat de onderzoekers aanvankelijk slechts 7 cm lange stukken vezels met veel moeite konden coaten, kunnen ze nu in een continu werkende installatie eindloos vezels van een koperlaagje voorzien.

Verdere ontwikkeling

Inca-fiber zal zich in de toekomst concentreren op de economische toepassing van de methode met koper. Behalve vezel- en bundelcoating moet ook het galvanisch metalliseren van textiel halffabrikaten worden gerealiseerd, om daaruit functionele met kunststofvezel versterkte kunststoffen te kunnen produceren. Daarbij spelen vooral nieuwe concepten voor het bewaken van onderdelen en andere veiligheids- en belichtingsconcepten een rol.

bron: Technische Universität Chemnitz