Anpassungsfähige Werkzeuge zum Umformen von Kunststoff und CFK

Anbieter zum Thema

Klinkhammer Intralogistics GmbH

Fastems Systems GmbH

Weil Technology GmbH

Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik Projektgruppe RMV

Formflexibles Spannsystem für die Kunststoffverarbeitung

Scheibenprototypen aus Kunststoff werden heute für die spanende Bearbeitung der Außenkontur oft auf demselben Formblock gespannt, auf dem auch umgeformt wird. Damit ein flexibles Umformwerkzeug Kosten spart, ist es notwendig, neben dem Umformen auch für das Spannen ein flexibles System zu haben.

Dafür wurde das flexible Spannsystem, das in Bild 3 zu sehen ist, aufgebaut. Es verfügt, wie die Umformeinheit für Kunststoffplatten, über einen zentralen Antrieb und Klemmvorrichtungen zum Arretieren der einzelnen Stäbe. Im Gegensatz zum Umformen wird beim Spannen eine geringere Stabdichte benötigt. In Versuchen wurde ermittelt, dass für das zuverlässige Spannen der PMMA-Platten mit einer Materialstärke von 2 bis 20 mm ein Stababstand von 60 mm wirtschaftlich und technisch optimal ist. Für die Fläche von 1000 mm × 500 mm werden somit 153 Stäbe benötigt.

Individuelle Nacharbeit von Composites

Die Stäbe sind abwechselnd mit Gegenhaltern und Saugbälgen bestückt. Mit den Saugbälgen wird die Scheibe auf die Gegenhalter gezogen und fixiert. Die Saugbälge wurden so ausgewählt, dass sie bis zu einem Winkel von 45° die Scheibe zuverlässig halten. Das Erzeugen des notwendigen Unterdrucks erfolgt über das Venturi-Prinzip. Die Gegenhalter dienen dazu, die beim Fräsen entstehenden Kräfte nach unten sowie die Querkräfte aufzunehmen. Hierfür wurden sie aus einem gummiartigen Material gefertigt, welches eine hohe Haftreibung aufweist und keine Abdrücke hinterlässt. In Fräsversuchen konnte gezeigt werden, dass die für Scheibenprototypen erforderlichen Toleranzen für die Außenkontur von ± 0,3 mm problemlos erfüllt werden. Des Weiteren konnten keine Schwingungen der Scheibe auf dem Spannsystem festgestellt werden (Bild 3 und 4). Ein bedeutender Vorteil von Faserverbundbauteilen ist die hohe Gestaltungsfreiheit.

Diese Eigenschaft gewinnt durch den zunehmenden Wunsch nach einer Individualisierbarkeit von Produkten stetig an Bedeutung, führt aber zu einer Erweiterung der Modellpalette und einer steigenden Anzahl an Varianten. Um das Potenzial der Gestaltungsfreiheit und den Wunsch nach individuellen Produkten optimal vereinbaren zu können, ist es notwendig, die Fertigung flexibel zu gestalten. Diesen Anforderungen künftig zu genügen, wird im Rahmen des Forschungsprojektes Flexi-Cut eine flexible Bearbeitungszelle für die Nachbearbeitung von Faserverbundbauteilen entwickelt.

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