FVK-Konturbearbeitung

Für das Laserschneiden spricht die Produktivität

01.08.12 | Autor / Redakteur: Ludger Tälkers und Ulrike Hesselmann / Josef Kraus

Bild 1: Beim Laserschneiden von Faserverbundkunststoffen werden Faser und Matrix lokal so stark erhitzt, dass sie punktuell schmelzen, verdampfen und von einem Prozessgas weggeblasen werden.
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Bild 1: Beim Laserschneiden von Faserverbundkunststoffen werden Faser und Matrix lokal so stark erhitzt, dass sie punktuell schmelzen, verdampfen und von einem Prozessgas weggeblasen werden. (Bild: HVDH)

Die Herstellung von Bauteilen aus thermoplastischen Faserverbundkunststoffen profitiert vom Laserschneiden. Nach der Formgebung wird der überstehende Werkstoff mit hoher Schnittgeschwindigkeit konturgenau vom Teil getrennt. Die Produktivität zeigt sich bei großserientauglichen Bauteilen.

Der Leichtbau ist für Konstrukteure und Techniker ein Thema mit großem Zukunftspotenzial: egal ob in der Automobilindustrie – Treiber ist die Elektromobilität –, in der Luftfahrttechnik, im allgemeinen Maschinenbau oder im Sport- und Freizeitbereich. Die Nachfrage nach leichten und dennoch hochfesten Bauteilen, die wirtschaftlich und umweltverträglich hergestellt werden, wird zunehmend größer.

Für eine wirtschaftliche Herstellung von Bauteilen aus Faserverbundkunststoffen (FVK) ist ein großserientauglicher Prozess erforderlich, der die Verarbeitung von Kunststoffen mit endlosen Glas- oder Carbonfasern ermöglicht und dabei den Anforderungen an ein umweltverträgliches Recycling entspricht.

Endlosfaserverstärkte Thermoplaste verkürzen Zykluszeiten

Die Lösung liegt in der Herstellung von Bauteilen aus endlosfaserverstärkten Thermoplasten. Die Verarbeitung thermoplastischer FVK-Halbzeuge, sogenannter Organobleche, oder von Hybridgarnen ermöglicht kurze Fertigungszyklen, die Weiterverarbeitung der Bauteile durch Schweißen, eine hohe Gestaltungsfreiheit bei der Produktauslegung sowie das Recyceln. Dazu ist entweder eine Konfektionierung vor der Formgebung oder eine anschließende Veredelung durch Beschnitt erforderlich.

Bereits auf der Kunststoffmesse K 2010 hat die Engel Austria GmbH, Schwertberg (Österreich), ein Verfahren zum Umformen und Hinterspritzen von Organoblechen vorgestellt. Beide Prozesse finden auf einer Spritzgießmaschine in einem Werkzeug statt. Das Verfahren wurde im Rahmen eines Gemeinschaftsprojekts entwickelt. Auf der Messe demonstrierte es der Spezialist für Maschinen- und Automatisierungstechnik im Spritzgießbereich bei der Herstellung eines Lenkstockhalters aus endlosfaserverstärktem Thermoplast. Nach dem Entformen der Teile folgt inline der umlaufende Beschnitt mit einem CO2-Laser. Dabei wird der überstehende Werkstoff vom Bauteil getrennt. Für die Entwicklung des Veredelungsprozesses war die Hans von der Heyde GmbH & Co. KG verantwortlich.

Trennen von überstehendem FVK-Material nach Umformen und Hinterspritzen

Das Familienunternehmen im westfälischen Hörstel hat seine Kompetenzen beim Schneiden von Faserverbundkunststoffen deutlich erweitert. Wichtige Impulse kommen aus der Zusammenarbeit mit verschiedenen Laserkomponentenherstellern. Der Anlagen- und Automatisierungsspezialist im Bereich Schneiden, Stanzen, Lasern und Markieren gehört zur OKE Group GmbH, einem weltweit tätigen Hersteller von Kunststoffbauteilen für die Automobil- und die Möbelindustrie. Aufgrund der Kompetenzen hat sich die Unternehmensgruppe dazu entschlossen, gemeinsam mit Partnern das Verfahren zur Verarbeitung endlosfaserverstärkter Thermoplasthalbzeuge für weitere Anwendungen umzusetzen.

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