C³-Heating Tool
Temperaturbeständiges und heizbares Formgebungswerkzeug - Verbundvorhaben V 4.13
Das Potenzial von Carbonbeton reicht weit über den bloßen Einsatz als (Fertig-)Bauteil hinaus. Mit einem hochleistungsfähigen Beton kann ein intelligenter und leistungsfähiger Verbundwerkstoff für den Einsatz als temperaturbeständiges und beheizbares Formgebungswerkzeug hergestellt werden. Dadurch kann das Anwendungsspektrum von Carbonbeton auch auf den Formen- und Maschinenbau ausgeweitet werden und dort weniger beständige Werkstoffe ersetzen.
Der Fokus des Projekts C³-Heating Tool lag auf beheizbaren Formwerkzeugen für die kunststoffverarbeitende Industrie, insbesondere für Faserverbundwerkstoffe im Automobil- und Luftfahrtbereich. Aktuell werden für derartige Formen vorwiegend Epoxidharz oder Metall verwendet. Allerdings altert Epoxidharz bei hohen Temperaturen schnell und Metall ist sehr kostenintensiv. Daher stellt Beton eine kostengünstige und langlebige Alternative bei einem mittleren Anspruch an Maßtoleranzen dar. Durch die Integration von textilen Heizstrukturen aus Carbonrovings im Beton wird eine effektive Erwärmung der Formwerkzeuge ermöglicht.
Es wurde eine temperatur- und schwindreduzierte Carbonbetonmatrix entwickelt, die die Grundlage für das elektrisch beheizbare Formwerkzeug bildet. Unter realen Bedingungen wurde das Verformungsverhalten des Systems über photogrammetrische Messungen untersucht und erprobt. Es weist eine geringe Wärmedehnung und eine hohe Kantenstabilität auf. Bei zyklischer Temperaturbeanspruchung im Bereich von 200°C bis 400°C besitzt es zudem eine hohe Dauerhaftigkeit und ist daher für Verwendung als Formwerkzeug geeignet.
