Neue Maschinen, Werkstoffe und Verfahren

AZL: Kommerzialisierung von Tape-Lege- und -Wickelsystemen

Maschinensystem PrePro 2D für das Tapelegen zu maßgeschneiderten Organoblechen und Laminaten mit In-situ-Konsolidierung. (Foto: Fraunhofer IPT)

Maschinensystem PrePro 2D für das Tapelegen zu maßgeschneiderten Organoblechen und Laminaten mit In-situ-Konsolidierung. (Foto: Fraunhofer IPT)

Die beiden AZL-Partner Conbility GmbH und Fraunhofer IPT, Aachen, haben eine langfristige Zusammenarbeit ins Leben gerufen, um die Tape-Lege- und -Wickelsysteme von Fraunhofer, die über Laser- oder IR-Wärmequellen in-situ-Konsolidierung ermöglichen, weiterzuentwickeln und zu kommerzialisieren.

Mit dieser Kooperation stellt das Unternehmen Conbility 25 Jahre Erfahrung in der Sondermaschinenentwicklung von Tape-Placement-Systemen des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnologie IPT kommerziell zur Verfügung. Conbility bietet zwei verschiedene Tape-Verarbeitungssysteme an, die in verschiedenen Konfigurationen erhältlich sind.

Das Maschinensystem PrePro 2D ermöglicht das automatisierte, maßgeschneiderte Tapelegen von UD-Laminaten, die für das anschließende Thermoformen oder als Versteifungsstrukturen im Spritzgießprozess eingesetzt werden können. Die Maschine besteht aus einem Dreh- und Verschiebetisch, der relativ zur Applikator-Station bewegt wird. Der Tisch ist entsprechend den Anforderungen der Kunden skalierbar. Standard-Tischdurchmesser sind 1.200 mm oder 2.000 mm. Die Applikator-Station kann mit einem Einfach- oder Mehrfachspulen-Applikator ausgestattet werden. Aufgrund der großen Prozessfläche wird für den In-Situ-Konsolidierungsprozess ein 9-kW-IR-Strahler eingesetzt.

Drei Technologien in einem modularen System vereint

Applikator PrePro 3D zur modularen Integration in bestehende Produktionssysteme. (Foto: Fraunhofer IPT)

Applikator PrePro 3D zur modularen Integration in bestehende Produktionssysteme. (Foto: Fraunhofer IPT)

Darüber hinaus steht der Bandplatzierungs- und Wickelapplikator PrePro 3D als modulares Produkt mit dezentraler Steuerung – inklusive Regelung der Energiezufuhr in die Prozesszone – für die Plug-in-Implementierung in bestehende Robotersysteme oder Maschinensysteme über Standardschnittstellen zur Kommunikation mit der übergeordneten Steuerung zur Verfügung. Conbility liefert sowohl den Einzelapplikator als auch schlüsselfertige Systeme inklusive Roboter und Handlingsysteme.

Alleinstellungsmerkmal des PrePro-3D-Systems ist sein multifunktionales Einsatzspektrum: Es ermöglicht die laserunterstützte Platzierung von thermoplastischen Tapes, die IR-unterstützte Platzierung von duroplastischen Prepregs und die Trockenfaserplatzierung: Drei Technologien in einem einzigen modularen System.

Lasersysteme als Wärmequelle

VCSEL-Tapelege- und Tape-Wickel-Applikator. (Foto: Conbility)

VCSEL-Tapelege- und Tape-Wickel-Applikator. (Foto: Conbility)

Während der JEC World in Paris in der kommenden Woche präsentiert die Conbility GmbH ihren neuen VCSEL Tape Placement and Winding Applicator (VCSEL: Vertical-Cavity Surface Emitting Laser), der in Zusammenarbeit mit Fraunhofer IPT und Philips Photonics entwickelt wurde, auf der AZL Composites in Action Area.

Dieser Applikator verwendet ein integriertes VCSEL-Lasersystem als Wärmequelle, das von Philips Photonics entwickelt wurde. Dieser Tape-Placement- und Wickelapplikator kann auch als modulares Plug-in-System in industrielle Knickarm- und Linearportalroboter in variablen Fertigungszellen integriert werden. Der Einsatz des neuen VCSEL-Lasers als Wärmequelle führt laut Hersteller zu deutlich geringeren Investitions- und Prozesskosten im Vergleich zu anderen Lasersystemen. Darüber hinaus können mit dem VCSEL-Lasersystem erstmals steuerbare In-Prozess-Anpassungen der Laserspot-Geometrie sowie der Intensitätsverteilung innerhalb der Spotgröße während des Prozesses (In-Prozess-Kontrolle von Laserspot-Geometrien und -Intensitäten) durchgeführt werden. Das neue System mit 2 kW Laserleistung und zehn separaten, separat steuerbaren Emissionszonen wird auf der JEC World in Paris 2018 als neues Produkt der Conbility GmbH gezeigt.

www.azl.rwth-aachen.de
www.lightweight-production.com
www.ipt.fraunhofer.de
www.conbility.com

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