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Herstellverfahren für Faserverbundbauteile - Endkonturnahe Gelege in Preforms

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Angebotsbeschreibung

Ref.-Nr. 2982/3200

Für eine wirtschaftliche Serienfertigung von Faserverbundbauteilen ist eine optimierte Produktion von textilen Preforms erforderlich. Bisher ist diese Herstellung aber noch sehr kostenintensiv, da die Preforms in einem diskontinuierlichen Prozess aus standardisierten textilen Halbzeugen hergestellt werden. Die hierfür erforderlichen separaten Arbeitsschritte - formgenaues Zuschneiden, Handhaben und Fixieren der Formteile - verursachen lange Durchlaufzeiten und einen hohen Verschnitt wertvoller Materialien. Diese Nachteile sollen erfindungsgemäß mit endkonturnah abgelegten, vereinfachten textilen Verstärkungselementen überwunden werden, welche in einem kontinuierlichen Prozess zu dem finalen Preform gefügt werden. Das Fügen der Einzellagen zu einem Verbund geschieht durch Kettenwirken. Der fertige Preform wird
dann im Anschluss umgeformt, imprägniert und zum Faserverbundbauteil konsolidiert. Bei der Herstellung dieser Gelege ist nur die unterste Lage notwendigerweise über die komplette Breite der Bahn durchgehend. Die restlichen Lagen können aus kleineren regelmäßigen Stücken bestehen, die gemäß der zu erzielenden Endkontur oder zur lokalen Verstärkung auf der untersten Lage positioniert werden. Die Trägerlage kann dabei selbst aus einem Wertmaterial (z.B. Carbonfasern) oder aus einem anderen kostengünstigen Opfermaterial bestehen. Dadurch beschränkt sich der Verschnitt weitestgehend nur auf die unterste Lage.

Bislang existierte jedoch keine geeignete Technologie zum positionssicheren Transport von mehreren unterbrochenen Faserlagen in einem Kettenwirkautomaten. Denn für das Verwirken von mehreren Lagen mit in Transportrichtung veränderlicher Dicke, muss die vertikale Position der Stehfadenbarre adaptiv an die aktuelle Gelegedicke angepasst werden, um Faserverschiebungen zu vermeiden.

Die Anpassung der Barrenhöhe erfolgt erfindungsgemäß passiv, durch ein mechanisches Feder-Dämpfer-System. Der hierzu verwendete Flüssigkeitsdämpfer ist frequenzselektiv eingestellt. Das heißt, dass der Dämpfer gegenüber der schnellen Kraftübertragung durch die hochfrequenten Nadelbewegungen sehr hart ist, um ein sicheres Eindringen der Nadeln in das Gelege zu gewährleisten. Andererseits ist er aber gegenüber der vergleichsweise langsamen Dickenänderung in Transportrichtung mit einem deutlich geringen Widerstand auslenkbar. Hierdurch ist keine aufwändige aktive Steuerung und Regelung der Barrenhöhe notwendig.

Kommerzielle Anwendung

Der beschriebene Prozess erhöht deutlich die Produktivität bei der Herstellung von
Preforms
 und bildet damit eine Basis für die serienmäßige Massenfertigung von
Faserverbundbauteilen. Darüber hinaus kann die Technologie auch in bestehende
Kettenwirkautomaten nachgerüstet werden.

PROvendis bietet im Auftrag der RWTH Aachen interessierten Unternehmen Lizenzen für dieses Verfahren und die Möglichkeit zu Forschungskooperationen an.


bitte Kontaktieren Sie mich zu diesem angebot.

Dr. Thomas Vogel
+49.208 94105-52
tv@provendis.info

Dr. Thomas Vogel

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