Neue Maschinen, Werkstoffe und Verfahren

Dieffenbacher: Leichtbau für die Großserie

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

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

Auf der Composites Europe präsentiert Dieffenbacher, Eppingen, Mitte September großserientaugliche Lösungen für die Herstellung faserverstärkter Kunststoffbauteile.

Der Systemlieferant für automatisierte, schlüsselfertige Produktionsanlagen zur Herstellung von Composite-Bauteilen zeigt Produktionsverfahren mit kurzen Zykluszeiten und effizienten Herstellungsprozessen. So werden faserverstärkte Bauteile auch in den Bereichen Automotive oder Aerospace in der Großserie einsetzbar. Drei Verfahren stehen dabei besonders im Fokus.

Schnelles und präzises Tapelegeverfahren

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

Im ersten Prozessschritt fertigt die Fiberforge endkonturnahe Gelege aus Carbon- oder Glasfasertapes. Ein Legezyklus dauert eine Sekunde, damit ist sie laut Hersteller die schnellste Tapelegeanlage der Welt. Nach einem definierten Muster können die Tapes von Spulen abgerollt und gelegt werden. Vier solcher Spulen kann die Fiberforgeanlage aufnehmen. Das ermöglicht die Mischung verschiedener Materialien in einem Tapegelege, auch Breite und Dicke der Tapes sind variabel.

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

Mit der ergänzenden Prozesslinie Fibercon werden die Tapegelege vakuumunterstützt 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 gering gehalten.

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

Vereinfachte Fertigung mit Sub-Preforms

Dieffenbacher bietet Anlagen zur Preformherstellung von Glasfaser- und Carbonfaserbauteilen. Diese Technologie wurde weiter entwickelt: Hierbei lassen sich in nur einem Arbeitszyklus mehrere separate dreidimensionale Preforms herstellen, die anschließend ohne weiteren Fügeschritt zum Leichtbauteil gepresst werden. Die Unterteilung von komplexen Preforms in einzelne Sub-Preforms vereinfacht die 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 für hochbelastbare Bauteile

Das Nasspressverfahren ist zur Großserienfertigung von Carbonfaserbauteilen mit geringer dreidimensionaler Komplexität geeignet. Dies sind etwa Strukturbauteile wie Fahrzeug-Antriebstunnel oder Verstärkungen im Dachbereich, die besonders hohen Belastungen ausgesetzt sind. 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. Höhere Kosten für den Werkstoff Carbon können so durch kurze Taktzeiten und damit höhere Stückzahlen ausgeglichen werden.

www.dieffenbacher.de

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