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Preform-Applikation

Binderapplikation für biegeweiche Materialien

| Autor / Redakteur: Jan Franke, Klaus-Dieter Thoben, Martin Rolbiecki, Tim Schmohl, Jan-Hendrik Ohlendorf, Lars Ischtschuk / Peter Königsreuther

Dabei steht die präzise Beibehaltung der Position der einzelnen Textillagen zueinander beziehungsweise zum Formwerkzeug im Fokus. Bei diesem Anwendungsfall ist ein lokaler Binderauftrag zumeist ausreichend. Zu beachten sind auch der Einfluss der Kompatibilität des Binders zum verwendeten Harzsystem sowie die Wirkung der eingebrachten Bindermenge auf die mechanischen Eigenschaften des fertigen Bauteils. Denn die Reproduzierbarkeit des Binderauftrags und die chemische Wechselwirkung zwischen Binder- und Harzsystem sind für die Qualität des Bauteils entscheidend.

Während des Prozessablaufs mit der im Projekt mapretec entwickelten Versuchsanlage besteht bei der horizontalen 2D-Ablage der einzelnen Textilkomponenten zunächst keine Notwendigkeit einer Fixierung der Lagen zueinander. Bei der anschließenden Umformung eines zweidimensional abgelegten Lagenstapels in den dreidimensionalen Flächenverlauf des Übergangsbereichs kommt es meist zu einer Relativbewegung der einzelnen Textillagen zueinander.

Auch schwer zugängliche Bereiche werden prozesssicher belegt

Durch die so entstehende Reibung, kann die Entstehung von Materialfehlern wie Falten, Faserbündelverschiebungen und Ondulationen begünstigt werden. Da die Fehlergefahr bei einem flächigen Binderauftrag unter Umständen noch erhöht wird, muss eine Relativbewegung lokal zugelassen werden. Allerdings bildet das Formwerkzeug mit fortschreitender Umformung eine zunehmend steiler werdende, schiefe Ebene, sodass der Einfluss der Schwerkraft auf die Einzellagen eine Fixierung auf der Umformeinheit nötig macht, damit die Lagen oder der komplette Lagenstapel nicht von der Umformeinheit rutschen. Abhilfe schafft eine speziell entwickelte Bindereinheit, die durch Applikation eines Epoxidharzklebers der Firma Saertex aus Saerbeck (Typ: Saerfix EP) [3] die textilen Abschnitte an ausgewählten Positionen zueinander fixiert. Der Binder wird als Rollenware geliefert und zuvor wird eine definierte Menge auf ein Trägerpapier aufgebracht, die durch eine Abdeckfolie vor unbeabsichtigtem Kontakt geschützt wird.

Die Vorteile dieser Art der Binderapplikation bestehen in der flexiblen und automatischen Handhabung des Textilbinders mithilfe der Bindereinheit und insbesondere in der Reproduzierbarkeit der aufgetragenen Bindermenge. Die Bindereinheit wird dafür als Werkzeug an einen Knickarmroboter gekoppelt, der wiederum kopfüber hängend von einem Portalroboter aufgenommen werden kann. Somit ist eine uneingeschränkte Applikation an schwer zugänglichen Positionen der Umformeinheit ebenso möglich wie auch ein Einsatz in einem mehrfach gekrümmten Formwerkzeug.

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