DE102011011173A1

DE102011011173A1 - Formteil mit Carbonfasern

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Publication number: DE102011011173A1
Application number: DE102011011173A
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-02-14
Filing date: 2011-02-14
Publication date: 2012-08-16

Abstract

Ein Formkörper besteht aus einem Verbundwerkstoff, welcher Carbonfasern, Acrylharze und Polylactide umfasst.

Description

Die Erfindung betrifft ein Formteil umfassend Carbonfasern und einen gehärteten Matrixwerkstoff, sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Formteils umfassend die Schritte:

– Bereitstellen eines Formwerkzeugs und/oder eines Grundkörpers;
– optional Anordnen von Carbonfasern oder Carbonfasermatten in dem Formwerkzeug und/oder auf dem Grundkörper;
– Einbringen und/oder Auftragen eines viskosen Matrixwerkstoffs in das Formwerkzeug und/oder auf den Grundkörper mittels Gießen, Einspritzen, Beschichten, Sprühen oder Tauchen; und
– Härten des Matrixwerkstoffs mittels UV-Licht und/oder Erwärmung.

Faserverbundwerkstoffe bestehen aus Fasern bzw. Filamenten, die in einen Matrixwerkstoff, wie Epoxidharz eingebettet sind. Faserverbundwerkstoffe werden unter Anderem in der Luft-, Raumfahrt- und Automobiltechnik, im Anlagenbau, in Windkraftturbinen, in Fahrrädern und Sportgeräten, wie Tennisschlägern, Ski und Surfbrettern eingesetzt. Neben Glasfaserkompositen (GFK) werden in zunehmendem Maß Carbonfaserkomposite (CFK) verwendet.
EP 2 042 554 A1 offenbart Polylactid-Zusammensetzungen, die spezifische thermische Eigenschaften aufweisen und mittels Spritzguss, Extrusionsblasen, Vakuum- und Luftdruckabformung oder Extrusion verarbeitet werden können. Die aus den Polylactid-Zusammensetzungen erzeugten Formteile weisen eine hohe Temperaturbeständigkeit, Gasbarriere und Zähigkeit sowie eine geringe Oberflächenrauheit auf.
US 2010/0112357 A1 beschreibt eine Zusammensetzung aus 60 bis 97 Gew.-% Polylactid und 3 bis 40 Gew.-% einer Mischung aus zwei Komponenten A und B, worin A ein Copolymer aus Ethylen und einem ungesättigten Monomer mit mindestens einer Epoxid-, Carboxy- oder Acetanhydrid-Gruppe sowie optional Alkyl(meth)acrylat ist, B ein Copolymer aus Ethylen und Alkyl(meth)acrylat ist und das Gewicht der Komponente A bezogen auf das Gewicht von (A + B) einen Anteil von 0,1 bis 0,49 hat. Im Weiteren wird ein Verfahren Herstellung von Formkörpern aus der Zusammensetzung offenbart.
DE 43 25 775 C2 offenbart Verfahren zum Wiederverwerten von Abfällen oder Reststücken aus kohlenstoffaserhaltigen Verbundwerkstoffen mit Matrizes aus hochmolekularen organischen Verbindungen wie thermoplastischen Kunstharzen, duroplastischen Kunstharzen, organischen Elasten, Pechen und Mischungen derartiger Stoffe.
In dem überwiegenden Teil der gebräuchlichen Faserverbundwerkstoffe werden Matrixwerkstoffe auf Basis von Epoxidharzen eingesetzt. Epoxidharze weisen einige Nachteile auf wie witterungsbedingte Alterung, die durch UV-Strahlung beschleunigt wird. Bei Personen, die berufsbedingt ungehärtete Epoxidharz verarbeiten, werden gehäuft Allergien und krankhafte Reizungen der Haut und Atemwege beobachtet. Über das Langzeitverhalten von Epoxidharzen in Deponien liegt, nicht zuletzt wegen der hohen Beständigkeit, nur wenig Information vor. Die Ablagerung ausgehärteter Epoxidharze auf Deponien ist ohne Mineralisierung nicht gestattet. Nicht verwendete Ausgangskomponenten (Binder, Härter) sind Sonderabfall. Als Duroplaste sind Epoxidharze für Recycling ungeeignet.
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, Formteile für den Leichtbau, insbesondere für Automobile und Flugzeuge bereitzustellen, die sich gegenüber dem Stand der Technik durch niedrige Material- und Fertigungskosten auszeichnen. Zudem sollen die erfindungsgemäßen Formteile eine erhöhte Beständigkeit gegenüber Witterungseinflüssen und Sonnenstrahlung sowie eine erhöhte Kratzfestigkeit aufweisen. Es sollen Formteile geschaffen werden, deren Oberfläche auch ohne Lackierung einen hohen Glanz hat. Weitere Aufgaben der Erfindung bestehen darin, Formteile bereitzustellen, die sich in besonderem Maße eignen für Recycling, Entsorgung auf Deponien und biologische Umsetzung mittels Bakterien.
Die vorstehenden Aufgaben werden gelöst durch ein Formteil umfassend Carbonfasern und einen gehärteten Matrixwerkstoff, wobei der Matrixwerkstoff ein oder mehrere Acrylharze und ein oder mehrere Polylactide beinhaltet. Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Formteils zeichnen sich dadurch aus, dass

– der Anteil der Acrylharze in dem Matrixwerkstoff 30 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 40 bis 85 Gew.-%, und insbesondere 50 bis 80 Gew.-% beträgt;
– die Acrylharze gewählt sind aus der Gruppe, umfassend Alkyl-(Meth)acrylate, Methyl-(Meth)acrylate, Ethyl-Acrylate, n-Butyl-Acrylate, Isobutyl-Acrylate, n-Octyl-Acrylate, 2-Ethylhexyl-Acrylate, Styrolmethacrylate, Bisphenol-A-Glycidyl-Methacrylat, Triethylenglycol-Dimethacrylat und Urethandimethacrylat;
– der Anteil an Polylactiden in dem Matrixwerkstoff 2 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 50 Gew.-%, und insbesondere 20 bis 40 Gew.-% beträgt;
– der Matrixwerkstoff Poly-L-Lactid und/oder Poly-D-Lactid enthält;
– der Matrixwerkstoff 0,5 bis 20 Gew.-% Additive, insbesondere Photoinitiatoren, Pigmente und/oder UV-Stabilisatoren umfasst;
– die Photoinitiatoren gewählt sind aus der Gruppe umfassend Phenylpropandion, Dibenzoylperoxid, Campherchinon, 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one, 2,4,6-Trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphinoxid, 2-ethylhexyl-4-dimethylaminobenzoat, 2-Hydroxy-2-Methyl-1-Phenyl-1-Propan, Phenylbis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phosphinoxid;
– das Formteil einen Grundkörper umfasst, wobei der Grundkörper aus einem polymeren oder metallischen Werkstoff, vorzugsweise aus einem Leichtbauwerkstoff mit zellularer Struktur und insbesondere aus einem geschäumten Polymer oder einem polymeren Material mit Wabenstruktur besteht;
– der Matrixwerkstoff den Grundkörper umschließt;
– das Formteil flächenhaft ausgebildet ist und eine Dichte von 1,0 bis 2,0 g/cm³, vorzugsweise 1,2 bis 1,8 g/cm³, und insbesondere 1,2 bis 1,6 g/cm³ aufweist; und
– das Formteil eine oder mehrere Carbonfasermatten umfasst.

Überraschend hat sich gezeigt, dass der erfindungsgemäße, im Wesentlichen aus Acrylharzen und Polylactid bestehende Matrixwerkstoff dem Formteil eine Biegesteifigkeit verleiht, die gegenüber vergleichbaren Faserverbundwerkstoffen, deren Matrix lediglich Acrylharze enthält, erhöht ist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein einfaches und kostengünstiges Verfahren zur Herstellung von Formteilen für den Leichtbau bereitzustellen. Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren umfassend die Schritte

– Bereitstellen eines Formwerkzeugs und/oder eines Grundkörpers;
– optional Anordnen von Carbonfasern oder Carbonfasermatten in dem Formwerkzeug und/oder auf dem Grundkörper;
– Einbringen und/oder Auftragen eines viskosen Matrixwerkstoffs in das Formwerkzeug und/oder auf den Grundkörper mittels Gießen, Einspritzen, Beschichten, Sprühen oder Tauchen; und
– Härten des Matrixwerkstoffs mittels UV-Licht und/oder Erwärmung; wobei
– der Matrixwerkstoff ein oder mehrere Acrylharze und ein oder mehrere Polylactide umfasst.

Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnen sich dadurch aus, dass

– der Matrixwerkstoff 30 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 40 bis 85 Gew.-%, und insbesondere 50 bis 80 Gew.-% Acrylharze enthält;
– der Matrixwerkstoff 2 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 50 Gew.-%, und insbesondere 20 bis 40 Gew.-% Polylactide enthält;
– der Matrixwerkstoff 0,5 bis 20 Gew.-% Additive, insbesondere Photoinitiatoren, Pigmente und/oder UV-Stabilisatoren enthält;
– der Grundkörper aus einem polymeren oder metallischen Werkstoff, vorzugsweise aus einem Leichtbauwerkstoff mit zellularer Struktur und insbesondere aus einem geschäumten Polymer oder einem polymeren Material mit Wabenstruktur besteht; und
– der Matrixwerkstoff vor dem Einbringen und/oder Auftragen in das Formwerkzeug repektive auf den Grundkörper mit Carbonfasern vermischt wird.

Bevorzugt werden als Acrylharze für den Matrixwerkstoff Methacrylsäuremethylester (MMA) oder eine Mischung aus MMA und granulat- oder pulverförmigem Polymethylmethacrylat (PMMA) verwendet. Beispielsweise werden für die MMA- und PMMA-Komponente des Matrixwerkstoffs Materialien wie VISIOMER^® MMA respektive PLEXIGLAS^® Molding Compounds von Evonik Industries eingesetzt. Über das Gewichtsverhältnis von granulat- bzw. pulverförmigem PMMA zu dem niederviskosen MMA wird die Viskosität der Acrylkomponente auf den für die jeweilige Anwendung gewünschten Wert eingestellt.
In Weiterbildung der Erfindung werden für den Matrixwerkstoff neben oder anstelle von MMA und/oder PMMA ein oder mehrere Harze verwendet, die gewählt sind aus der Gruppe umfassend Bisphenol-A-diglycidyl-methacrylat (BisGMA), Biphenyl-dimethacrylat (BPDM), Dimethacryloxy-ethyl-phosphat (DMEP), Trihydroxybutyl-methacrylat (EM), Ethyl-methacrylat (EMA), 4-Methacryloxyethyl-trimellitat-anhydrid (4-META), Dihydroxypropyl-methacrylat (GM), Hydroxyethyl-methacrylat (HEMA), Hydroxypropyl-methacrylat (HIPMA), Methacrylat (MA), 10-Methacryloyloxy-decyl-dihydrogen-phosphat (MDP), Mono-methacryloyloxyethyl-hexahydrogenphthalat (MEC), Mono-methacryloyloxyethyl-maleat (MEM), Mono-methacryloxyethyl-phthalat (MEP), Mono-methacryloxyethyl-succinat (MES), N-Methacryloyloxyethyl-N-methyl-formamid (NMFNMF), N-Methacryloyl-5-aminosalicylsäure (NMSA), N-Phenyl-glycin-glycidyl-methacrylat (NPGGMA), N-Tolylglycin-glycidyl-methacrylat (NTGGMA), Polyethylenglycol-dimethacrylat (PECDMA), 3-Hydroxy-2,2-di(hydroxymethyl)propyl-methacrylat (PEMA), Dipentaerythtritolpentamethacrylat monophosphat (PENTA), 2-Methacryloxy-ethyl-phenyl-hydrogenphosphat (Phenyl-P), Pyromellitsäure-diethylmethacrylat (PMDM), Polymethylmethacrylat (PMMA), Tri-N-butylboran (partiell oxidiert) (TBBO), Triethylenglycol-dimethacrylat (TEGDMA), Urethandimethacrylat (UDMA), Urethan-tetramethacrylat (UTMA), sowie Ethylendiamintetraacetat (EDTA) und N-Phenyl-glycin (NPG).
Als Additive für den Matrixwerkstoff sind insbesondere einer oder mehrere der nachfolgend genannten Stoffe vorgesehen:

– Toluidin zum Beschleunigen der Photopolymerisation;
– Hydrochinon als Inhibitor der Photopolymerisation, damit diese nicht bereits durch normales Tageslich startet; und
– Benzophenon als UV-Stabilisator.

In einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung wird auf die Oberfläche des gehärteten Formteils ein Farblack und/oder ein Schutzlack aufgebracht, wobei der Schutzlack vorzugsweise nanoskalige Füllstoffe enthält, die der Oberfläche des Formteils eine hohe Kratzfestigkeit und Verschleißbeständigkeit verleihen. Insbesondere ist ein Schutzlack auf Basis eines oder mehrerer Acrylharze und nanoskaliger Partikel aus Siliziumdioxid vorgesehen. Hierbei bezeichnet der Begriff ”nanoskalig” Siliziumdioxidpartikel, die in mindestens einer Dimension, wie Länge, Breite, Dicke oder volumen-äquivalenter Kugeldurchmesser eine Abmessung von kleiner/gleich 100 nm haben. Die nanoskaligen Siliziumdioxidpartikel sind insbesondere mit Polysiloxan umhüllt, um eine feste Ankopplung an die umgebende Matrix aus härtbarem bzw. gehärtetem Acrylharz zu gewährleisten.
Die für das erfindungsgemäße Formteil verwendeten Carbonfasern werden in Form von Kurzschnittfasern, Kurzschnittfäden, Bändern, Gewebematten und/oder Prepregs bereitgestellt. Hierbei bezeichnet der Begriff Prepreg Bänder oder Gewebematten, die mit einem Harz, vorzugsweise mit dem erfindungsgemäßen Matrixwerkstoff imprägniert und ggf. vorgehärtet sind.
Neben den im Stand der Technik gebräuchlichen, in der Regel aus Polyacrylnitril (PAN) hergestellten Carbonfasern und daraus gefertigten Bündeln (sogenannten Rovings), Bändern, Tauen, Gewebematten und Prepregs werden erfindungsgemäß auch Carbonfasern und Carbonfaser-Textilien aus nachwachsenden Rohstoffen, insbesondere aus Lignin eingesetzt. Carbonfasern aus Lignin weisen ähnliche mechanische Eigenschaften wie aus PAN gewonnene Carbonfasern, z. B. Tenax^® von Toho Tenax Co. Ltd. auf, unterscheiden sich jedoch geringfügig durch ihre Mikrostruktur und einen Gehalt an Asche, Schwefel, Natrium, Kalium und Kalzium im Bereich von kleiner 1000 ppm Gewicht.
Vorzugsweise sind die Carbonfasern mit einer haftvermittelnden Schicht – im Folgenden als Schlichte bezeichnet, ausgestattet. Die Schlichte enthält ein oder mehrere Acrylharze und/oder Polysiloxane. Insbesondere werden für die Schlichte lineare Polysiloxane des Typs R₃SiO[R₂SiO]_nSiR₃ mit n = 0, 1, 2, 3 (z. B. Poly(dimethylsiloxan)) und verzweigte Polysiloxane, die als verzweigende Elemente trifunktionelle oder tetrafunktionelle Siloxaneinheiten aufweisen, verwendet. Die Verzweigungsstelle(n) ist/sind dabei entweder in eine Kette oder einen Ring eingebaut. In Weiterbildung der Erfindung ist eine Schlichte vorgesehen, die zyklische Polysiloxane aus difunktionellen Siloxaneinheiten enthält.
Die Formteile werden gemäß einem der nachfolgend beschriebenen Verfahren unter Verwendung einer Form und/oder eines Grundkörpers hergestellt. Der Grundkörper, der ggf. den Träger oder Kern des Formteils bildet, besteht aus einem polymeren oder metallischen Werkstoff, vorzugsweise aus einem Leichtbauwerkstoff mit zellularer Struktur, wie einem geschäumten Polymer oder einem polymeren Material mit Wabenstruktur. Insbesondere ist ein Grundkörper vorgesehen, der geschäumtes PMMA, beispielsweise ROHACELL^® von Evonik Industries beinhaltet. In einer zweckmäßigen Ausführungsform besteht der Grundkörper aus einem Verbundwerkstoff, in welchem eine dicke Schicht aus geschäumtem Polymer mit einer oder zwei dünneren Schichten aus massivem Polymer laminiert ist.
Auf den Grundkörper werden lose Carbonfasern oder textile Gewirke oder Gewebe aus Carbonfasern aufgebracht. Soweit erforderlich oder zweckmäßig werden die Carbonfasern/-textilien mit dem Grundkörper verklebt, indem die Oberfläche des Grundkörpers vor dem Aufbringen der Carbonfasern/-textilien mit ungehärtetem Matrixwerkstoff bestrichen und nach dem Aufbringen der Carbonfasern/-textilien mittels Warmluft oder durch Bestrahlung mit UV-Licht partiell oder vollständig gehärtet wird. Hieran anschließend wird mittels Pinsel, Walze, Sprühpistole, Gießen oder Tauchen ungehärteter Matrixwerkstoff derart aufgebracht, dass die von den Carbonfasern/-textilien gebildete Oberfläche teilweise oder vollständig mit Matrixwerkstoff bedeckt ist. Der Matrixwerkstoff wird mittels Warmluft und/oder UV-Licht gehärtet, um gegebenenfalls weitere Doppellagen aus Carbonfasern/-textilien und Matrixwerkstoff aufzubringen und zu härten. Gemäß alternativen dem Fachmann bekannten Härtungsverfahren wird der Matrixwerkstoff in einem Ofen, einem Autoklaven oder in einer Vakuumpresse gehärtet. Eine Vakuumpresse umfasst einen Foliensack oder eine randseitig gasdicht mit dem Grundkörper verklebte Folie sowie eine Pumpe, mittels der in dem Foliensack bzw. in dem Raum zwischen der Folie und dem Grundkörper ein Unterdruck erzeugt. Durch den äußeren Luftdruck wird die Folie mit einem Druck von etwa 1 bar auf die Oberfläche des Matrixwerkstoffs bzw. des Formteils gepresst. Durch den Anpressdruck der Folie wird die letzte bzw. äußere Lage des Matrixwerkstoffs und damit die Oberfläche des Formteils geglättet.
In einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in einer offenen halbseitigen Gießform, die z. B. aus Stahl, Aluminium oder GFK besteht und in die vorzugsweise eine dünne Trennfolie eingelegt ist, eine Lage aus Carbonfasern/-textilien angeordnet, mit Matrixwerkstoff beschichtet und der Matrixwerkstoff anschließend gehärtet. Wie vorstehend geschildert, werden eine oder mehrere Doppellagen aus Carbonfasern/-textilien und Matrixwerkstoff in die Gießform eingebracht und gehärtet.
Vorzugsweise wird die halbseitige Gießform nach dem letzten Auftrag von ungehärtetem Matrixwerkstoff mit einer Vakuumpresse ausgestattet. Hierzu wird eine Folie gasdicht mit dem Rand der halbseitigen Gießform verklebt und an eine Öffnung in der Folie eine Pumpe angeschlossen, mittels welcher der Raum zwischen der Gießform und der Folie evakuiert wird. In Weiterbildung der Erfindung wird zur Herstellung des Formteils sowohl eine offene halbseitige Gießform als auch ein Grundkörper verwendet.
Schließlich ist im Rahmen der Erfindung der Einsatz von beheizbaren geschlossenen Spritzgussformen, vorzugsweise in Verbindung mit einem Grundkörper vorgesehen.
Bevorzugt wird der Matrixwerkstoff mit UV-Licht mit Wellenlängen im Bereich von 300 bis 400 nm gehärtet (sogenanntes UVA), da Acrylharze in diesem Bereich eine moderate Extinktion von etwa 0,04 bis 0,7 aufweisen und das UV-Licht somit den Matrixwerkstoff durchdringen kann. Geeignete UVA-Lampen mit einer Strahlungsintensität von mehr als 120 mW/cm² sind u. a. erhältlich von der Dr. Hönle AG.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 2042554 A1 [0003]
US 2010/0112357 A1 [0004]
DE 4325775 C2 [0005]

Claims

Formteil umfassend Carbonfasern und einen gehärteten Matrixwerkstoff, dadurch gekennzeichnet, dass der Matrixwerkstoff ein oder mehrere Acrylharze und ein oder mehrere Polylactide beinhaltet.
Formteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der Acrylharze in dem Matrixwerkstoff 30 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 40 bis 85 Gew.-%, und insbesondere 50 bis 80 Gew.-% beträgt.
Formteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Acrylharze gewählt sind aus der Gruppe, umfassend Alkyl-(Meth)acrylate, Methyl-(Meth)acrylate, Ethyl-Acrylate, n-Butyl-Acrylate, Isobutyl-Acrylate, n-Octyl-Acrylate, 2-Ethylhexyl-Acrylate, Styrolmethacrylate, Bisphenol-A-Glycidyl-Methacrylat, Triethylenglycol-Dimethacrylat und Urethandimethacrylat.
Formteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an Polylactiden in dem Matrixwerkstoff 2 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 50 Gew.-%, und insbesondere 20 bis 40 Gew.-% beträgt.
Formteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Matrixwerkstoff Poly-L-Lactid und/oder Poly-D-Lactid enthält.
Formteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Matrixwerkstoff 0,5 bis 20 Gew.-% Additive, insbesondere Photoinitiatoren, Pigmente und/oder UV-Stabilisatoren umfasst.
Formteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Photoinitiatoren gewählt sind aus der Gruppe umfassend Phenylpropandion, Dibenzoylperoxid, Campherchinon, 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one, 2,4,6-Trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphinoxid, 2-ethylhexyl-4-dimethylaminobenzoat, 2-Hydroxy-2-Methyl-1-Phenyl-1-Propan, Phenylbis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phosphinoxid.
Formteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil einen Grundkörper umfasst, wobei der Grundkörper aus einem polymeren oder metallischen Werkstoff, vorzugsweise aus einem Leichtbauwerkstoff mit zellularer Struktur und insbesondere aus einem geschäumten Polymer oder einem polymeren Material mit Wabenstruktur besteht.
Formteil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Matrixwerkstoff den Grundkörper umschließt.
Formteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil flächenhaft ausgebildet ist und eine Dichte von 1,0 bis 2,0 g/cm³, vorzugsweise 1,2 bis 1,8 g/cm³, und insbesondere 1,2 bis 1,6 g/cm³ aufweist.
Formteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil eine oder mehrere Carbonfasermatten umfasst.
Verfahren zum Herstellen eines Formteils umfassend die Schritte – Bereitstellen eines Formwerkzeugs und/oder eines Grundkörpers; – optional Anordnen von Carbonfasern oder Carbonfasermatten in dem Formwerkzeug und/oder auf dem Grundkörper; – Einbringen und/oder Auftragen eines viskosen Matrixwerkstoffs in das Formwerkzeug und/oder auf den Grundkörper mittels Gießen, Einspritzen, Beschichten, Sprühen oder Tauchen; – Härten des Matrixwerkstoffs mittels UV-Licht und/oder Erwärmung; dadurch gekennzeichnet, dass – der Matrixwerkstoff ein oder mehrere Acrylharze und ein oder mehrere Polylactide umfasst.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Matrixwerkstoff 30 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 40 bis 85 Gew.-%, und insbesondere 50 bis 80 Gew.-% Acrylharze enthält.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Matrixwerkstoff 2 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 50 Gew.-%, und insbesondere 20 bis 40 Gew.-% Polylactide enthält.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Matrixwerkstoff 0,5 bis 20 Gew.-% Additive, insbesondere Photoinitiatoren, Pigmente und/oder UV-Stabilisatoren enthält.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper aus einem polymeren oder metallischen Werkstoff, vorzugsweise aus einem Leichtbauwerkstoff mit zellularer Struktur und insbesondere aus einem geschäumten Polymer oder einem polymeren Material mit Wabenstruktur besteht.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Matrixwerkstoff vor dem Einbringen und/oder Auftragen in das Formwerkzeug repektive auf den Grundkörper mit Carbonfasern vermischt wird.