Großer Auftritt für UV-LEDs

Spot an für das UV-Licht! Auf der diesjährigen Hannover Messe zeigen die neuen UV-LEDs von „Advanced UV for Life“, welchen Vorteil sie der Herstellung von Leichtbaumaterialien bringen.

Foto Christian Dreyer

Christian Dreyer stellt auf der Hannover Messe den Einsatz der UV-LEDs zur Härtung von Composite-Materialien vor.

PRpetuum GmbH

Die Hannover Messe, „globaler Hotspot der Industrie“, nutzt Christian Dreyer, um den Einsatz neuer UV-LEDs zur energie- und kosteneffizienten Härtung von Harzen und Polymeren vorzustellen. Dreyer, Professor für Faserverbund-Materialtechnologien an der Technischen Hochschule Wildau, leitet den Forschungsbereich Polymermaterialien und Composite PYCO am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP. An den Standorten Teltow und Wildau werden effiziente Herstellungsverfahren für Leichtbaumaterialien wie etwa Laminate, Sandwichpaneele oder Noppenwabenstrukturen entwickelt. Dabei wird auch das UV-Licht in den Fokus genommen. PYCO ist Konsistorialpartner im Zwanzig20-Konsortium Advanced UV for Life. Das Bündnis aus Industrie und Forschung entwickelt UV-Leuchtdioden, die den gesamten UV-Spektralbereich abdecken. Es wird dabei vom Bundesforschungsministerium finanziell gefördert. Inzwischen liegen UV-LED-Chips und -Lichtquellen vor, die von den beteiligten Partnern für ganz spezifische Anwendungen weiterentwickelt werden.

Leistungsstark und effizient

Noppenwabengewebe

Ein Noppenwabengewebe wird mit Harz imprägniert und mittels UV-LEDs ausgehärtet.

PYCO

„In unserem Arbeitsbereich geht es um den Einsatz der UV-LEDs zur Härtung von Composite-Materialien, hauptsächlich von glasfaserverstärkten Kunststoffen“, sagt Christian Dreyer und erklärt: „Die Verbundmaterialien aus Kunststoff und Glas werden mit Harzen imprägniert und durch Aushärtung in Form gebracht. Auf herkömmlichem Wege erfolgt der Härtungsprozess bislang thermisch im Ofen oder mit Infrarotstrahlen.“ Innerhalb von Advanced UV for Life entwickelt das PYCO aufeinander abgestimmte Composite und Harzsysteme, um mittels der UV-LED-Technologie härten zu können. Vereinfacht ausgedrückt: Ein entsprechendes Molekül im Harz absorbiert das UV-Licht und löst im Harz eine entsprechende Reaktion aus. Christian Dreyer hebt die Vorteile der UV-LEDs hervor: Im Gegensatz zu den großen und schweren Quecksilber-Systemen sei für die kompakten, leichten und langlebigen UV-LED-Module ein mobiler Einsatz möglich; zudem seien sie leistungsstark und energieeffizient. „Ein UV-LED-basierter Härtungsprozess verläuft viermal schneller als ein thermischer“, betont der Wissenschaftler.

Technologie- und Wettbewerbsvorteil

Zu den Kunden vom PYCO und gleichsam zu den Industriepartnern von Advanced UV for Life gehören unter anderem die Haase Tank GmbH aus Großröhrsdorf bei Dresden und die Polystal Composites GmbH aus Haldensleben in Sachsen-Anhalt. Haase Tank stellt zur Lagerung etwa von Ölen und Fetten doppelwandige Behälter aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) her. Das Unternehmen hat die UV-LEDs zur schnelleren Härtung großflächiger GFK-Platten im Testeinsatz. Polystal dagegen stellt Rundprofile her. Ultraleicht und mit herausragenden Materialeigenschaften ausgestattet kommen sie zum Beispiel in Geräten und Ausrüstungen für Sport und Freizeit zum Einsatz. Die stangegezogenen Profile aus Glasfaserverbundwerkstoffen können mittels UV-LEDs viermal schneller produziert werden. „Durch den Einsatz von quecksilberfreien LED-UV-Modulen verbessert sich neben der Reduzierung des Material- und Energieverbrauchs auch die Ökobilanz des Herstellungsprozesses“, sagt Dreyer und dass sich aus der Partnerschaft des Zwanzig20-Vorhabens ein Technologie- und Wettbewerbsvorteil ergibt. Schnell und effizient produzieren zu können, sichere den deutschen Firmen den Standort und ihren Mitarbeitern den Arbeitsplatz. Der PYCO-Chef erwartet, dass sich auf der Hannover Messe die Hersteller von Leichtbaumaterialien für die Luft- und Raumfahrt, für die Automobilindustrie oder für Windkraftanlagen stark für die neue UV-LED-Technologie interessieren.