Leichtbau Faserverbund-Know-how für fast jeden Einsatzfall

Composites sind gefragter denn je. Sie reduzieren das Gewicht in einem Gesamtsystem, sparen deshalb Energie, und bewegliche Compositeteile können mit kleineren Motoren aktiviert werden. Wo Faserverbundbauteile überall eingesetzt werden können, zeigt ein Unternehmen aus Gilching.

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JUNG Hebe- und Transporttechnik GmbH

item Industrietechnik GmbH

FORCAM ENISCO GmbH

Avantgarde Technologie group GmbH

Avantgarde Technologie bietet im Bereich Faserverbundwerkstoff-Know-how und bei der Compositeteilefertigung ein breites Leistungsspektrum an, aus dem nahezu jede Branche einen Nutzen ziehen kann. In der Hauptsache werden GFK- oder CFK-Komponenten vom Protoypen bis zur Serienfertigung designt, entwickelt, konstruiert und gebaut. Bei Bedarf verarbeitet man auch Aramid- oder Naturfasern als Verstärkungsmaterial in Kombination mit allen gängigen Matrixsystemen wie etwa Epoxid-, Polyester-, Vinyl-, Polyurethan- oder Phenolharzen. Zu den Abnehmern zählen die Luft- und Raumfahrt, der Bootsbau und verstärkt auch Maschinen- und Anlagenhersteller.

Roboterspezialist setzt auf leichte CFK-Komponenten

Mit zwölf Mitarbeitern in Gilching versucht das Unternehmen, quasi Brücken zwischen Welten zu bauen, und demonstriert trotz seiner offensichtlich vergleichsweise kleinen Belegschaft immer wieder die gelungene Umsetzung von der Idee bis zum fertigen, hochbelastbaren CFK-Bauteil. Ein gutes Beispiel dafür ist ein zusammen mit dem Kooperationspartner Hightex Verstärkungsstrukturen GmbH entstandener CFK-Roboterarm für den Automatisierungs- und Roboterspezialisten Kuka.

Kuka erkannte schon früh das Potenzial des CFK-Leichtbaus und suchte Partner für die Entwicklung eines Roboterarms, der später auch in Serie gefertigt werden sollte. Kuka wählte zwei Entwicklungslieferanten aus, um die Möglichkeiten auszutesten. Ein Unternehmen wählte den klassischen Ansatz mit Prepreg und Autoklaventechnik. Die Kooperationspartner Avantgarde/Hightex wählten einen neuartigen Ansatz unter Anwendung des von Hightex entwickelten und patentierten TFP-Verfahrens (Tailored Fibre Placement), das hier zum ersten Mal industriell eingesetzt wurde.

Dämpfungseigenschaften durch Schaumkern verbessert

Mittels TFP war man in der Lage, lastorientierte Carbonfaserpreforms absolut prozesssicher herzustellen, die anschließend durch dreidimensionale Konfektion zu einem neuartigen Roboterarm führten. Außerdem gelang es, durch eine spezielle Verarbeitungstechnik von Preform und Filamentwinding den Getriebeflansch direkt an die Carbonfaserkomponente anzubinden. Damit der Roboterarm nicht hohl ist, was unter Umständen bei Belastung zum Versagen des Teils durch Beuleffekte der Außenflächen führt, wurde das Carbonmaterial um einen werkzeugfallenden Schaumkern aus einer Hochdruckschäumanlage drapiert. Außerdem erhöhte sich dadurch das Dämpfungsverhalten des Armes. Das komplette, trockene Laminat wurde unter bionischen Aspekten mittels FE-Programmen von Hightex entwickelt und gefertigt. Nach vier Monaten Entwicklungszeit konnten folgende Ergebnisse genannt werden:

• statt 57 kg wiegt der CFK-Arm nur noch 21,5 kg;

• direkte Anbindung des Getriebeflanschs;

• beulsteifer Arm durch konturierten Schaumkern;

• gute Dämpfungseigenschaften;

• erste erfolgreiche Verfahrenskombination aus RIM-, TFP-, Filament-Winding- und RTM-Prozess.

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