Net Shape Preforming (as a part of an automated RTM line)

Abstract

Luftfahrtbauteile aus CFK sind in erster Linie „leistungsbestimmt“, d.h. mechanische Eigenschaften, Schadenstoleranz und Fertigungsqualität sind übergeordnete Anforderungen, denen sich Kosten und Produktivität zu einem gewissen Grad unterordnen müssen. Anders in der Automobilindustrie. Hier gelten andere Qualitätsansprüche und die Leistungsfähigkeit des Materials muss sich den Kosten und der Verfügbarkeit unterordnen. Aber wo liegen die Schnittmengen beider Industriezweige? Wie kann ein Prozessfenster der automatisierten CFK-Fertigung aussehen? Antworten gibt die Forschungsanlage „EVo“, eine vollautomatisierte RTM-Produktionsstrecke zur Fertigung komplexer CFK-Strukturen in hohen Stückzahlen. Kernstück der Forschungsplattform ist das endkonturnahe Preforming, in dem automatisiertes Handhaben und Drapieren von bebinderten Multiaxialgelegen, punktuelles Heften und flächiges Konsolidieren, sowie offlineprogrammiertes Endkontur-Feinbesäumen im Fokus stehen. Dabei werden Stand-der-Technik-Verfahren mit neuen, innovativen und effizienteren Teiltechnologien gegenübergestellt und bewertet. Die integrierte Sensorik sorgt in den Bereichen Konturgenauigkeit, Faserwinkelorientierung und Drapierverhalten für die nötige Transparenz, um Fragen zu klären wie „Wie schnell kann ich fertigen?“, „Wie genau muss ich fertigen?“ und „Wieviel kostet die Fertigung?“ Im Rahmen einer Ablaufsimulation können gesammelte Daten wie Energie- und Medienverbräuche, Investkosten und Taktzeiten der realen Anlage genutzt werden, um eine virtuelle Anlage zu erstellen, welche auf einen speziellen Anwendungsfall hinsichtlich zu erwartenden Stückzahl, eingesetzter Materialien und ROI hin maßgeschneidert werden kann.