Die wirtschaftliche Großserienfertigung von FVK-Bauteilen untersuchen das Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) der RWTH Aachen und das Aachener Zentrum für integrativen Leichtbau (AZL) im Projekt iComposite 4.0. Das Projekt startete 2016 unter Federführung von Schuler, die K-Zeitung berichtete.
Für die Herstellung faserverstärkter Kunststoffe (FVK) dominieren bisher komplexe und kostenintensive Fertigungsverfahren. Die Bauteilherstellung ist gering automatisiert, der Materialeinsatz ineffizient, die Bauteilkosten hoch. Im Projekt iComposite 4.0 soll ein intelligentes, selbstregulierendes Produktionssystem für die wirtschaftliche Großserienfertigung von FVK-Bauteilen entstehen. Eine Steigerung der Produktivität und eine Kosteneinsparung von nach Möglichkeit 50 % sind das Ziel.
Basis für dieses Produktionssystem ist der am IKV entwickelte 3d-Faserspritzprozess. Faserrovings werden automatisch und mit hohem Massedurchsatz auf eine gewünschte Faserlänge geschnitten und orientiert auf ein komplexes Ablagewerkzeug appliziert.
So entsteht ein Preform ohne Verschnitt von Faserhalbzeugen und aufwändige Drapiervorgänge endkonturnah und unter Einbeziehung der Lastpfade des Bauteils. Verfahrensbedingte Schwankungen in Faserorientierung und Faserflächengewicht beeinträchtigen jedoch die mechanischen Bauteileigenschaften.
Im Projekt iComposite 4.0 wurde das 3D-Faserspritzverfahren deshalb in ein selbstreguliertes Produktionssytem integriert. Eine Inline-Überwachung ermöglicht den gezielten Ausgleich der Endlosfasereinlegung, so dass ein qualitätsgesichertes Bauteil mit konstanten mechanischen Eigenschaften entsteht.
Quelle und weitere Informationen: Konstruktionspraxis, IKV Aachen
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