Composites Europe 2013 Spaltimprägnierung mit besonderer Werkzeugtechnik ist produktiver

Das IKV aus Aachen stellt im Rahmen der Composites Europe 2013 eine neu entwickelte Spaltimprägnierungstechnik vor, die mittels Sensoren die Prozesssicherheit steigert und die automatische Herstellung einer CFK-Motorhaube in 15 min ermöglicht.

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Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) in Industrie und Handwerk an der Rheinisch-Westf. TH Aachen

Auf der Composites Europe 2013 vom 17. - 19. September in Stuttgart präsentiert das Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) in Industrie und Handwerk an der RWTH Aachen erstmals eine neuartige Spaltimprägnieranlage mit einer besonderen Werkzeugtechnik. Die Anlage gilt als ein weiterer Meilenstein für den Serieneinsatz der Spaltimprägniertechnik. Sie ermögliche die automatisierte Herstellung einer CFK-Fahrzeugmotorhaube in Integralbauweise innerhalb von 15 min.

Werkzeug verkürzt Herstellungsprozess deutlich

Das vorgestellte Werkzeug besteht aus einem Werkzeugrahmen und zwei Hälften. Eine integrierte Sensortechnik dient außerdem zur Prozess- und Qualitätssicherung. Die Fixier- und Auswerfereinheiten wurde kombiniert und ermöglichen so eine beidseitige Imprägnierung des Preforms. Auf diese Art können in einem Prozessschritt komplexe Sandwichbauteile hergestellt werden. Das IKV und seine Projektpartner optimierten nun die Werkzeugoberflächentopografie so, dass außerdem eine direkte Lackierung der CFK-Motorhaube möglich ist. Das bedeutet einen wesentlicher Schritt vorwärts, in Richtung effizienterer Produktion, denn so entfällt die Nachbearbeitung des Bauteils vor der sonst im Nachgang durchgeführten Lackierung. Die fertige CFK-Motorhaube besitzt außerdem eine gekrümmte Bauteilkontur und Versteifungsstrukturen zur Verbesserung der statischen und dynamischen Belastungsfähigkeit. Um eine nachträgliche Montage von Zusatzelementen zu vermeiden, trägt die Sandwichkonstruktion bereits alle nötigen Anbindungselemente für die Montage der Motorhaube.

CFK-Motorhaube wiegt weniger als die Hälfte der üblichen Versionen

Die IKV-Forscher senkten mit einer faserverbundgerechten Konstruktion das Gewicht um 60 %. Die Motorhaube wiegt deshalb weniger als 5 kg. Das Institut für Kraftfahrzeuge (ika) der RWTH Aachen legte die Steifigkeits- und Crasheigenschaften der Motorhaube zunächst simulativ aus. Dabei wurde insbesondere der Fußgängerschutz beachtet. Anschließend ermittelten die Forscher die tatsächlichen Eigenschaften der Motorhaube mit Steifigkeits- und Crashprüfungen. Die CFK-Motorhaube wurde in einem Gemeinschaftsforschungsprojekt im Rahmen des Förderwettbewerbs Hightech.NRW entwickelt. Das Projekt wird gefördert durch das Ministerium für Innovation, Wissenschaft und Forschung des Landes Nordrhein-Westfalen (MIWF). Neben den Instituten IKV und ika sind die Industriepartner Composite Impulse, Evonik Industries, Ford Forschungszentrum Aachen, Henkel und Toho Tenax Europe beteiligt. Konstruiert und gefertigt wurde die Anlagentechnik in Zusammenarbeit mit den Industriepartnern Breyer GmbH Maschinenfabrik, Singen, und Hille Engineering GmbH & Co. KG, Roetgen. MM

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