Toni Böttger und Dr. Falko Böttger-Hiller von der inca-fiber GmbH | Bildnachweis: Tom Schulze

Die Kunst der Beschichtung

Ein chemisches Verfahren zum Metallisieren von Kohlenstofffasern eröffnet neue Einsatzgebiete.

In der Luftfahrt und im Automobilbau verdrängen Carbonbauteile zunehmend metallische Werkstoffe. Ihr großer Vorteil: Sie bieten hervorragende mechanische Eigenschaften bei geringem Gewicht. Andererseits können sie Strom und Wärme nur schlecht leiten, was bestimmte Anwendungen ausschließt. Bislang wurde deshalb versucht, Kohlenstofffasern mit Metallen wie Nickel zu beschichten. Doch Nickel ist teuer, gesundheitsschädlich und durch seine Sprödigkeit schlecht zu verarbeiten.

Eine Lösung dafür hat die Chemnitzer inca-fiber GmbH entwickelt. Dabei werden in einem galvanischen Prozess die Fasern durch eine KupferelektrolytlLösung geführt. Durch das Anlegen eines Stromes wandern positiv geladene Kupferionen zur Faseroberfläche und bilden einen Metallfilm. Dank der Kombination aus leistungsstarker Elektrolytlösung und neu konstruierter Beschichtungsanlage ist es erstmals möglich, Faserbündel, die aus tausenden, wenige Mikrometer dünnen Einzelfilamenten bestehen, gleichmäßig zu beschichten. Die kupferbeschichteten Kohlenstofffasern sollen unter anderem für den integrierten Blitzschutz von Flugzeugen und Rotorblättern von Windkraftanlagen zum Einsatz kommen. Das macht das Anbringen zusätzlicher Metallgitter überflüssig, was Kosten und Gewicht spart. Darüber hinaus können integrierte Sensoren mit Strom versorgt werden. Schon 2016 wurde eine Pilotanlage aufgebaut, auf der Entwicklungsaufträge für Pilotkunden wie Airbus ausgeführt wurden. Ab 2020 soll die industrielle Produktion starten.