FVK-Fertigung Fertigung von FVK ist auch mit Standardrobotern automatisierbar

Autor / Redakteur: Kirsten Haubert / Kirsten Nähle

Die Großserienfertigung von Faserverbundwerkstoffen (FVK) steht noch am Anfang. Roboterhersteller sind dennoch bereits aktiv an der Entwicklung von Automatisierungssystemen beteiligt, für die auch Standardroboter hohes Potenzial bieten. Zudem ist FVK als Leichtbaumaterial für die Roboter selbst interessant.

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Die Gestänge des Deltaroboters M3iA von Fanuc sind aus CFK. Leichtere Roboter erreichen höhere Geschwindigkeiten bei kleinerem Energieverbrauch. (Bild: Fanuc)
Die Gestänge des Deltaroboters M3iA von Fanuc sind aus CFK. Leichtere Roboter erreichen höhere Geschwindigkeiten bei kleinerem Energieverbrauch. (Bild: Fanuc)

Die Automatica rückt die Composite-Produktion als Schlüsseltechnologie für Leichtbaulösungen der Zukunft in den Mittelpunkt der Messe. Eine Sonderschau, ein Fachkongress sowie ein Leichtbautag auf dem Automatica-Forum zeigen den aktuellen technischen Stand und zukünftige Entwicklungen in der automatisierten FVK-Fertigung. Lösungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette von der Faser bis zum fertigen Bauteil sollen beleuchtet werden.

Zentrale Themen sind die Reduktion der Herstellungskosten und die Potenziale, die hier durch Automatisierung der Fertigung erschlossen werden können. „Die Automatica trägt somit einem der wichtigsten Innovationsthemen der deutschen Industrie Rechnung“, so Armin Wittmann, Projektleiter bei der Messe München Gmbh. „Die besondere Stärke der Messe liegt darin, dass sie nicht nur Lösungen für die Verarbeitung von Composites, sondern auch das Potenzial der Verbundmaterialien für den Bau der Fertigungsanlagen selbst aufzeigt.“

Validierung der Fertigungsverfahren wird Zeit kosten

Für Roboterhersteller Fanuc wird die Anzahl von Robotern für den CFK-Markt(kohlefaserverstärkte Kunststoffe) erst mittelfristig wirklich bedeutend sein. Matthias Fritz, Technischer Leiter der Fanuc Robotics GmbH: „Erst müssen effiziente Anlagen zur Automatisierung der Fertigung entwickelt werden. Weil es auch um Prozesssicherheit geht, wird zudem die Validierung der Verfahren einige Zeit in Anspruch nehmen.Zusammen mit Systempartnern arbeiten wir aber daran, die Automatisierung zu beschleunigen.“ Ähnlich sieht das auch Wilfried Eberhardt, Executive Vice President Marketing & Associations bei der Kuka Roboter GmbH: „Neue Materialien wie CFK und deren Kombination erfordern von der Automatisierungstechnik immer neue Kompetenzen, die in der Robotik in den Aufgabenbereichen Bearbeiten, Handhaben, Nähen, Flechten und Knüpfen von Fasern aller Art fußt.“

Unterschiedliche Geometrien und diverse Anforderungen an fertige Bauteile beeinflussen seiner Meinung nach die Produktionstechnik enorm. Kuka begleite die gesamte Prozesskette mit offenen Entwicklungsplattformen und unterstütze Kooperationen, beispielsweise mit dem Carbon Composites e.V. „Kuka Roboter und Kuka Systems haben ein Kompetenznetzwerk für CFK-Leichtbau und -Fertigungstechnologien aufgebaut. Der Fokus liegt auf CFK-Strukturen für den Flugzeugbau, den Schiffbau sowie den Schienen-, Nutz- und Kraftfahrzeugbau.“

CFK-Bearbeitung erfordert hochgenaue und stabile Roboter

Für Armin Schlenk, General Manager Marketing bei Yaskawa Europe, ist der engste Flaschenhals für die automatisierte Fertigung momentan die Stabilität der Prozesse. „CFK wird über viele Branchen hinweg immer mehr Einzug halten und ist deswegen auch ein Absatzmarkt für uns. Um den Werkstoff zu bearbeiten, bedarf es hochgenauer und stabiler Roboter, die wir zum großen Teil in unserem Standardprogramm haben.“

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