Neue Maschinen, Werkstoffe und Verfahren

Dieffenbacher: Automatisierte Anlagen für Composite Bauteile

Auf der JEC in Paris präsentierte Dieffenbacher, Eppingen, kürzlich neue und weiterentwickelte Anlagen zur Produktion faserverstärkter Kunststoffbauteile im Tapelege-, Preform- und Nasspressverfahren.

Dieffenbacher ist Systemlieferant für automatisierte, schlüsselfertige Produktionsanlagen zur Herstellung von Composite Bauteilen für die Automobilindustrie. Die auf der JEC vorgestellten Technologien ermöglichen laut Hersteller kürzere Zykluszeiten und effizientere Prozesse. So werden faserverstärkte Bauteile auch in den mittleren und unteren Marktsegmenten des Automobilbaus in der Großserie einsetzbar.

Tapelegeverfahren: Schnell und präzise mit der Tailored Blank Linie

Fiberforge ist die schnellste Tapelegeanlage der Welt: Innerhalb einer Sekunde werden die Tapes nach einem definierten Muster gelegt. (Foto: Dieffenbacher)

Fiberforge ist die schnellste Tapelegeanlage der Welt: Innerhalb einer Sekunde werden die Tapes nach einem definierten Muster gelegt. (Foto: Dieffenbacher)

Mit der Tailored Blank Linie, bestehend aus Fiberforge und Fibercon, entwickelte Dieffenbacher eine Lösung zur Großserienfertigung lokal verstärkter thermoplastischer Bauteile.

Fiberforge ist laut Hersteller die schnellste Tapelegeanlage der Welt. Sie fertigt im ersten Schritt des Herstellungsprozesses endkonturnahe Gelege aus Carbon- oder Glasfasertapes. Ein Legezyklus dauert eine Sekunde, dabei können die Tapes nach einem definierten Muster gelegt werden. Die Tapes sind auf Spulen aufgerollt. Vier solcher Spulen kann die Fiberforgeanlage aufnehmen. Das ermöglicht die Mischung verschiedener Materialien in einem Tapegelege sowie das Legen unterschiedlich breiter und dicker Tapes.

Mit einem neuen Winkelschnittsystem können Anfang und Ende des Tapes sowohl gerade als auch in einem Winkel von minus bis plus 45 Grad geschnitten werden. Das passgenaue und endkonturnahe Legen der Tapes reduziert den Verschnitt. Ein automatisches Spulenwechselsystem sorgt für eine unterbrechungsfreie Produktion.

Nächster Schritt im Fertigungsprozess lokal verstärkter Bauteile ist die vakuumunterstützte Konsolidierung der Gelege zum Tailored Blank. Mit der ergänzenden Prozesslinie Fibercon werden die Tapegelege zum endkonturnahen Laminat konsolidiert. Die Fibercon kann mehrere Gelege gleichzeitig aufnehmen und zeichnet sich durch kurze Zykluszeiten aus. Dank des Vakuumsystems werden Lufteinschlüsse und Fehlstellen im Material verringert.

Zusammen mit nachgeschalteten Systemen wie Handling-Roboter und Umformpresse, ermöglichen Fiberforge und Fibercon die Produktion von mehr als einer Million Bauteilen pro Jahr.

Preformverfahren: Vereinfachte Fertigung mit Sub-Preforms

Das PreformCenter von Dieffenbacher ermöglicht eine endkonturnahe Abbildung des späteren Bauteils mit geringem Verschnitt. (Foto: Dieffenbacher)

Das PreformCenter von Dieffenbacher ermöglicht eine endkonturnahe Abbildung des späteren Bauteils mit geringem Verschnitt. (Foto: Dieffenbacher)

Dieffenbacher bietet Anlagen zur Preformherstellung von Glasfaser- und Carbonfaserbauteilen. Diese Technologie wurde weiter entwickelt: In nur einem Arbeitszyklus lassen sich hierbei mehrere separate Preforms herstellen. Anschließend werden die dreidimensionalen Vorformlinge ohne weiteren Fügeschritt zum Leichtbauteil gepresst. Die Unterteilung von komplexen Preforms in einzelne Sub-Preforms reduziert die Komplexität in der Fertigung. Mit dieser Technologie lassen sich unter anderem Rahmenbauteile mit geringem Materialverlust und lastpfadgerechter Faserorientierung herstellen. Der gesamte Prozess – vom Herstellen der Sub-Preform bis zum Zusammenfügen in der Presse – erfolgt vollständig automatisiert.

Nasspressverfahren: Alternative für hochbelastbare Bauteile

Das Nasspressverfahren wird zur Herstellung von Carbonfaserbauteilen mit geringer dreidimensionaler Komplexität wie Fahrzeug-Antriebstunnel oder Verstärkungen im Dachbereich eingesetzt. (Foto: Dieffenbacher)

Das Nasspressverfahren wird zur Herstellung von Carbonfaserbauteilen mit geringer dreidimensionaler Komplexität wie Fahrzeug-Antriebstunnel oder Verstärkungen im Dachbereich eingesetzt. (Foto: Dieffenbacher)

Das Nasspressverfahren wird zur Herstellung von Carbonfaserbauteilen mit geringer dreidimensionaler Komplexität eingesetzt. Dies sind etwa Strukturbauteile wie Fahrzeug-Antriebstunnel oder Verstärkungen im Dachbereich, die besonders hohe Belastungen aushalten müssen. Für diese Bauteile bietet das Nasspressverfahren eine wirtschaftliche Alternative mit einer einfacher gehaltenen Prozesskette. Denn im Gegensatz zum Resin Transfer Moldingverfahren (RTM) wird beim Nasspressverfahren das Harzhärtergemisch – meist Epoxidharz – außerhalb der Presse auf die Carbonfasergelege aufgetragen. Das hat den Vorteil, dass es aufgetragen werden kann, während gleichzeitig andere Bauteile in der Presse aushärten. Hohe Kosten für den Werkstoff Carbon werden durch kurze Taktzeiten und damit höhere Stückzahlen ausgeglichen.

www.dieffenbacher.de

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