Forscher automatisieren Rotorblattfertigung

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Jeder Prozessschritt hat seine Tücken

Da es bei der Ablage von trockenen Textilien auf die relativ glatte Oberfläche von Rotorblattformen schnell zu einem Verrutschen der textilen Zuschnitte kommen kann, ist in den meisten Fällen eine Fixierung notwendig. Insbesondere in den steileren Formbereichen, wie beispielsweise im Wurzelbereich. Schließlich wird durch die gezielte Ablage mehrerer Zuschnitte ein Lagenaufbau erzeugt und somit ein sogenannter Preform erstellt.

Jeder der einzeln hier vorgestellten Prozessschritte stellt die Forschung vor diverse Herausforderungen, die bei einer Automatisierung der jeweiligen Prozesse zu beachten sind. Schon die unsachgemäße Lagerung der Materialrollen kann einen negativen Einfluss auf die Eigenschaften des Glasfasermaterials zur Folge haben. Sind die Materialrollen wie in dem in Bild 3 gezeigten Beispiel gelagert oder versandt worden, führt das hohe Eigengewicht der Rollen zu einer Druckbeanspruchung des Materials an den Kontaktstellen der Materialrollen zueinander.

Das führt zu einer ausgeprägten Wellenbildung des abgewickelten Materials, wie Bild 4 verdeutlicht. Einerseits können dadurch Probleme bei der automatisierten Konfektionierung, also dem maschinellen Zuschnitt des Materials, auftreten, zum anderen kann dies zu verringerten Festigkeitseigenschaften des späteren Faserverbundbauteils führen.

Unsaubere Schnittkanten vermeiden

Während der Konfektionierung werden die einzelnen Rovings des Geleges, das heißt die einzelnen Faserbündel aus mehreren Einzelfasern, mitunter in sehr steilen Winkeln zum Faserverlauf durchtrennt. Daraus kann eine unsaubere Schnittkante resultieren, die häufig bei der sensorischen Erfassung der Materialkante in automatisierten Handhabungsprozessen zu Detektionsproblemen führt.

Außerdem besteht bei einer wie in Bild 5 dargestellten losen und empfindlichen Schnittkante die Gefahr, dass sich hervorstehende Enden einzelner Faserbündel im Handhabungseffektor verfangen und diesen schlimmstenfalls blockieren können. Eine zusätzliche Sicherung der Kante, die beispielsweise durch geeignete Klebebänder im Bereich des Schnittverlaufs realisiert werden kann, ist daher ratsam.

Ein im Prozessablauf vorgelagerter Konfektionierungsschritt bietet durchaus Vorteile. So kann der automatisierte Zuschnittprozess vom nachfolgenden Handhabungsprozess getrennt werden, um die Komplexität eines nachfolgenden Prozessschrittes wegen des anfallenden Verschnitts nicht unnötig zu erhöhen.

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