Die Leichtbau-Trends der Frühsommer-Events – Teil 1: Prozesstechnik

Bedingt duch viele Terminverschiebungen war es ein wirklich heißer Messe-Frühsommer. Über 20 Veranstaltungen mit Relevanz für den Leichtbau – da kann man durchaus den Überblick verlieren. Um Ihnen einen Eindruck zu geben, welche Trends die Leichtbauwelt bewegen, stellen wir in dieser Artikelserie einige Exponate, Innovationen und Neuigkeiten von den Veranstaltungen nach Themenschwerpunkten sortiert vor. Dabei spielt es keine Rolle, auf welcher Veranstaltung sie gezeigt wurden.

Für die Prozesstechnik zeigten viele Hersteller – vor allem bei der Verarbeitung faserverstärkter Kunststoffe – verkürzte Prozesszeiten und eine verbesserte Prozessführung, die zu einer optimierten Qualität führen soll. Material- und Kosteneffizienz werden als Merkmale ebenso häufig genannt, wie eine gewisse Flexibilität in der Fertigung und das Erzeugen der Halbzeuge vor Ort. Auch der Trend zu Komplettanlagen ist nach wie vor ungebrochen. Der aktuellen Lage geschuldet stehen Anlagen zur Produktion von Wasserstoff-Tanks sowie Rotorblättern für die Windenergie im Fokus.

Beginnend mit der JEC World Anfang Mai jagten sich die Events – und vermutlich gegenseitig die Fachbesucher ab. Insgesamt fanden seit Anfang Mai etwa 20 für den Leichtbau relevante Veranstaltungen statt. Selbstredend konnten auch wir nicht alle besuchen. Wir zählen deshalb auch auf Sie: Ist Ihnen noch eine neue Idee, ein bahnbrechendes Produkt, ein besonders effizienter Prozess oder ein innovatives Material bei Ihrem Event-Besuch aufgefallen? Schreiben Sie uns bitte eine kurze Mail mit den Eckdaten. Wir recherchieren für Sie und ergänzen zum Nutzen aller Leser diesen Beitrag um weitere Highlights.

 

Unternehmen Um was geht es
  Besondere Merkmale und Anwendung
Wickert Maschinenbau Komplette Fertigungslinien zur Composite-Verarbeitung

Hochproduktive Pressensysteme und komplette Fertigungslinien zur Composite-Verarbeitung (Quelle: Wickert Maschinenbau)
Die Anlagen können mit wenig Aufwand um zusätzliche Module für Injektionsprozesse wie RTM (Resin Transfer Molding) und RIM (Reaction Injection Molding) sowie Polyurethan-Spritzaggregate erweitert werden. Anwender können die Expertise der Techniker und Ingenieure des als Komplettanbieter auftretenden Maschinenbauunternehmens nutzen.
ENGEL Im Organomelt Verfahren werden Organobleche und UD-Tapes nicht nur umgeformt, sondern im selben Arbeitsschritt durch Spritzguss funktionalisiert.
Für die Türmodule werden drei  Organobleche unterschiedlicher Dicke und Form aufgeheizt, umgeformt und im Spritzguss funktionalisiert. (Quelle: Engel)

 

Der größte Vorteil der holmlosen victory Maschine für diese Anwendung liegt im schnellen Hot Handling. Der barrierefreie Zugang zum Werkzeugraum macht es möglich, den IR-Ofen noch näher am Werkzeug zu platzieren als dies bei Spritzgießmaschinen mit Holmen möglich ist. Zudem kann der Roboter direkt auf kürzestem Weg vom Ofen aus das Werkzeug erreichen. Auf diese Weise lassen sich nicht nur Zykluszeiten verringern, sondern auch sehr dünne Halbzeuge verarbeiten.
 Tartler Systemlösung zur Direktinfusion für das Harzimprägnieren bei der GFK-Verarbeitung

Beispiel Windenergie: die Direktinfusion in der Rotorblatt-Produktion. (Quelle: Tartler)
  • Echtzeitkontrolle der infundierten Harzmengen, der anteiligen Materialgewichte und der Mischungsverhältnisse und damit hohe Wiederholgenauigkeit
  • keine Harzanhäufungen und eine exakte Temperaturregelung erlauben kurze Infusionszeiten
  • rasches Imprägnieren der Fasergewebe und verringerte Prozesszeiten
  Broetje Automation Group Automationslösungen für das Verarbeiten von Halbzeugen aus Faserverbundkunststoffen, auf der Messe zu sehen der Staxx One Single Tow Fiber Placement Roboter

Broetje Automation Group auf der JEC (Quelle: Broetje)
Im Projekt Iris (auf der Shortlist des JEC-Awards) hat das Unternehmen hat eine Lösung zur vollständigen Automatisierung des Prozesses entwickelt, die mehrere Prozessschritte in ein System integriert. Das CCPS liefert schnell und kostengünstig reproduzierbare hohe Qualität und Legeraten, weniger Materialverbrauch und Platzbedarf. Das soll bis zu 30 Prozent an Betriebskosten und Energieaufwand sparen. Die Legeleistung von 100 kg/h ist der Anfang und soll sich in Zukunft noch erhöhen.
Lindauer Dornier Die Anlage Protos Line wurde bereits 2020 vorgestellt. Mit ihr lassen sich maßgeschneiderte Thermoplast-Halbzeuge aus Granulat und Faser herstellen.

2020 vorgestellt – und jetzt aktuell: Mit Protos lassen sich Tapes aus Granluaten und Fasern maßgeschneidert und vor Ort herstellen. (Quelle: Dornier)
 

Wenn die richtigen UD-Tapes gerade nicht verfügbar sind, könnte man sie auch selbst herstellen. Lieferkosten und Transport-Emissionen entfallen dann. Mit der Produktionslinie Protos (Polymer and Roving to Sheet) lassen sich einfach weiterzuverarbeitende Hochleistungshalbzeuge aus thermoplastischer Matrix und Verstärkungsfasern maßgeschneidert herstellen. Die Tape-Produktionslinie stellt wahlweise trockene oder vollimprägnierte Tapes her, die anschließend zu Geweben und TP-Halbzeugen weiterverarbeitet werden können.

Nägeli Swiss Projekt-Beispiele – Herstellung von Bauteilen aus faserverstärktem Kunststoff mit dem bereits 2020 vorgestellten aCC-Verfahren.

Das aCC-Verfahren nutzt gleichförmig gestanzte Chips aus faserverstärktem Kunststoff. (Quelle: Nägeli Swiss)
Der aCC-Prozess ermöglicht die wirtschaftliche Herstellung von fast beliebig geformten 3D-Strukturbauteile in industriellem Massstab. Als Ausgangsmaterial werden Faserchips genutzt, die zu komplexen 3D-Formteilen gepresst werden. Selbst Gewin­deabformungen, passgenaue Präzisionsbohrungen oder integrierte Verbindungelemente können somit genauso wie Sprünge in der Wandstärke gefertigt werden. Durch die automatisierte, prozesssichere Fertigung mit hoher Wiederholgenauigkeit sind Serienstückzahlen bis 100.000 Bauteile pro Jahr realisierbar.
Roth Composite Machinery  Ein neues Maschinenkonzept zur Großserienproduktion von Wasserstofftanks im Filament Winding Verfahren

Der FWA 1 Duplex ist ein neues Maschinenkonzept zum Herstellen von Produkten im Filament Winding Verfahren. (Quelle: Roth Composite Machinery)

Bei der neuen Filament Winding Maschine FWA 1 Duplex ermöglicht eine spezielle Verfahrenstechnik den Wickelprozess von beiden Seiten einer Spindel und halbiert damit die Wickelzeiten im Vergleich zu Standardmaschinen und zielt damit auf die Großserienproduktion von Druckbehältern. Eine neuartige Rahmenkonstruktion bändigt die Dynamik des beschleunigten Produktionsprozesses mit einer gesteigerten Faserablagemenge. Mit drei, vier oder fünf Spindeln erledigt sie Nass- oder Trocken- und Towpregwickelprozesse mit gängigen Faserarten insbesondere Carbon- oder Glasfasern.

Cannon Afros Direktinfusionssystem zur schnelleren Verarbeitung von Epoxid- und Polyurethanharzen in der Fertigung von Rotorblättern für Windkraftanlagen

Direktinfusionssystem für den Einsatz bei der Rotorblattfertigung (Quelle: Cannon Afros)

Das Direktinfusionssystem dosiert automatisiert und präzise erhöhte Harzgemischmengen. Dabei bleibt der Produktionsprozess wiederholgenau und minimiert so den Ausschuss minimiert. Es nutzt die Technologie der Maschinenserien DX und DXI, bei denen die Dosierung automatisch angepasst wird, um die erforderliche Durchflussmenge bei einem konstantem Mischverhältnis sicherzustellen. Eingesetzt werden kann es für mehrere unabhängige druckführende Infusionslinien, wobei Peristaltikventile präzise an jedem Infusionspunkt die Dosierung der richtigen Harzgemischmenge steuern. Abhängig von diversen Parametern – wie Harzsystem, Faservolumenanteil, Anzahl der Infusionspunkte, Automatisierungsgrad und Blattgeometrie – konnte außerdem die Werkzeugfüllzeit merklich verkürzt werden.

In den nächsten Übersichten wird es um die Themen Wasserstoff und Windenergie gehen, um Fügen und Trennen, um Werkstoffe und Recycling sowie die Trends bei Technischen Textilien und natürlich Neuerungen bei der Additiven Fertigung.

Bild oben: (Quelle: Depositphotos)


Christine Koblmiller

Autor: Christine Koblmiller, Redakteurin, Gründerin, Fachjournalistin aus Leidenschaft

Mit dem Metamagazin Leichtbauwelt.de hat sie 2018 den Schritt in die Selbständigkeit gewagt und mit Leichtbauwelt ein neues Medienformat geschaffen, das sie zum Erfolg führen wird.
Christine Koblmiller ist seit 1995 Redakteurin für technische B2B-Fachzeitschriften. Für diese Fachmagazine der SVHFI (Süddeutscher Verlag Hüthig Fachinformation), der Fachinformations-Tochter des Süddeutschen Verlages, hat sie als eBusiness-Projektmanager Industrie den Online-Bereich maßgeblich mitgestaltet und schon im Jahr 2001 crossmediale Angebote eingeführt. Mehr über Christine Koblmiller unter Conkomm, auf Xing oder LinkedIn.

„Leichtbau fasziniert und begeistert Techniker. Ich bin überzeugt davon, dass der Markt für ein Angebot wie Leichtbauwelt.de reif ist.“

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