Electromagnetic Assisted Preforming and Curing of Carbon Fibre Reinforced Plastics

Abstract

Der vorliegende Beitrag präsentiert die Forschungsergebnisse, die am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) auf dem Gebiet der Fertigungstechnologien für kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe erarbeitet wurden. Um den Forderungen aus der Luftfahrtindustrie nach immer schnelleren und effizienteren Fertigungsverfahren nachzukommen, werden am Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik induktive und dielektrische Erwärmungstechnologien erforscht und in bestehende Prozessketten integriert. Der Einsatz der mittel- und hochfrequenten elektromagnetischen Felder für die Erwärmung leitfähiger Materialien ist seit langem bekannt. Vor kurzer Zeit wurden am DLR die Vorteile der induktiven Erwärmung beim punktuellen und kontinuierlichen Preforming nachgewiesen und am Beispiel einer Stringerpreforminganlage demonstriert. Der anschließende Fertigungsschritt – die Aushärtung – kann mittels der dielektrischen Erwärmung in einer Mikrowellenkammer erfolgen. Hier werden die möglichen Formwerkzeugkonzepte, sowie einige erreichbare Bauteileigenschaften und die Prozessparameter vorgestellt. Dieser Beitrag ist gerichtet an Fertigungsingenieure mit dem Ziel sie über die aktuell erforschten Strategien zur Beschleunigung der CFK-Verarbeitungsprozesse zu informieren. Darüber hinaus werden der dazugehörige Technologiereifegrad (TRL) abgeschätzt und die Grenzen der Einsetzbarkeit diskutiert.