Composite Lösungen

Die Herstellung der 2D-Preform oder des "Stacks" ist ein wichtiger erster Schritt bei der Herstellung von Bauteilen aus Kohlenstofffasern. Manuelle Methoden zur Herstellung von Stacks sind zeit- und arbeitsintensiv. Darüber hinaus ist die Platzierung einzelner Tapes langsam. Bei Voith haben wir ein automatisiertes Preforming-System entwickelt, um diesen Prozess zu optimieren. Der Voith Roving Applicator (VRA) revolutioniert die Herstellung von Vorformen durch die vollautomatisierte Platzierung mehrerer Tapes, einschließlich produktspezifischer lokaler Verstärkungen.

Die Fixieranlage vor dem VRA bindet trockene Kohlefasern mit Hilfe von Hitze und Bindepulver zu 50 mm breiten Tapes. Diese unidirektionalen Kohlenstofffaserbänder werden in den VRA-Bestückungskopf eingeführt. Dieser platziert bis zu viert Tapes gleichzeitig zu einer maßgeschneiderten Vorform. Der computergesteuerte und autonome Prozess verwendet einen um 360° drehbaren Tisch und vier unabhängige Greifer, die sich gleichzeitig in mehreren Achsen bewegen können. Dies ermöglicht ein präzises und schnelles Herstellen von Vorformen, die die endkonturnahe Form des Bauteils bilden.

Dank der fortschrittlichen Softwaresteuerung erreicht der VRA eine hervorragende Wiederholbarkeit und Materialeffizienz über alle Losgrößen hinweg. Nach dem Vorformen durchlaufen die Teile die Harzinjektion und Aushärtung durch RTM-Verfahren. Die Endbearbeitung wie Fräsen und Bohren bereitet das fertige Bauteil noch weiter vor.

Durch die Digitalisierung des gesamten Prozesses maximiert der VRA die Produktionsgeschwindigkeit und die gleichbleibende Qualität der Bauteile. Die Echtzeitüberwachung liefert Prozessdaten, die kontinuierliche Verbesserungen ermöglichen. Diese bahnbrechende Automatisierung bringt die Produktion von Carbonfaser-Verbundwerkstoffen in die Zukunft.

Um die Produktions- und Zeiteffizienz zu erhöhen, haben wir den VRA mit einer integrierten Vorimprägnierung (Bebinderung) ausgerüstet. Der VRA NextGen imprägniert die Carbonfaser-Tapes bereits während des ersten Bindeschrittes in der Fixieranlage mit Harz. Auf diese Weise entstehen Prepreg-Bänder, die direkt in den automatischen Tape-Placement-Prozess eingespeist werden. Durch den Wegfall der sekundären Imprägnierung optimiert der VRA NextGen die Produktion. Die so produzierten Preforms, die bereits mit Harz getränkt sind, bezeichnet man als Prepreg-Stacks. Die Prepreg-Stapel überspringen das RTM-Verfahren und werden direkt in der beheizten Presse zu Bauteilen geformt. Die Endbearbeitung umfasst Konturfräsen und Bohren. Die Montage von Anbauteilen vervollständigt zu einer einbaufertigen Komponente.

Das traditionelle „Nasswickeln“ von Filamenten ist eine gängige Methode zur Herstellung zylindrischer Bauteile aus Verbundwerkstoffen. Sehen Sie sich unser Video - How to produce a CFRP roll - für weitere Erklärungen an.

Unsere spezielle TowPreg-Wickeltechnik verbessert die Herstellung von CFK-Hochdrucktanks. Vom effizienten, sparsamen Materialeinsatz an Carbonfasern und Harz, über die ausgeklügelten Wickelmuster/-lagen hin zu einem schnelleren und präziserem Wickelprozess. Dadurch erreichen unsere Tanks eine außergewöhnlich hohe H₂-Kapazität bei optimierter Tank-Geometrie und geringerem Gewicht. Das spart Platz und ermöglicht es Ihnen, mehr Wasserstoff zu speichern und eine größere Reichweite mit dem H₂-Fahrzeug an Land und auf dem Wasser zu erzielen.

Composites 4.0 steht für die Optimierung und Industrialisierung der Composites-Produktion. Der Begriff baut auf dem Konzept von Industrie 4.0 auf - dem Vorstoß in Richtung Automatisierung und Digitalisierung in der Fertigung. Mit den Prinzipien von Composites 4.0 erreichen wir höchste Qualität und Effizienz in der Produktion von Verbundwerkstoffen. Im Wesentlichen verbindet Composites 4.0 Technologie, Engineering, Materialwissenschaft und Fertigungsprozesse. Dies ermöglicht es uns, unseren Kunden wirtschaftliche und technologische Vorteile zu verschaffen, zusammen mit individueller Anpassung und Skalierbarkeit für große Produktionsmengen. Als Teil eines mehr als155 Jahre alten Technologiekonzerns und als ultimative Experten und Pioniere auf dem Gebiet der Verbundwerkstoffe leben und optimieren wir diese Prozesse jeden Tag, um unseren Kunden beste und einwandfreie Qualität, ein optimiertes Preis-Leistungs-Verhältnis und einen sorgenfreien Einsatz von Carbonfaser-Verbundwerkstoffen zu gewährleisten.