Preformfertigung FPP-Anlage automatisiert die Prozessflexibilität

Autor / Redakteur: Martin Steyer / Kirsten Nähle

Für die wirtschaftliche Preformfertigung bietet sich das FPP-Verfahren an, das Fibre Patch Preforming, das Faserbänder zu Patches schneidet und diese automatisch und dennoch sehr flexibel zu Preforms für Einzel- bis Großserienteile verbindet. Dazu wurde eine Anlage entwickelt.

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Bild 1: In der Anlage werden Faserbänder zu Patches geschnitten und zu Preforms verbunden. Für automatische,  aber dennoch flexible Abläufe sorgt ein Delta-Roboter.
Bild 1: In der Anlage werden Faserbänder zu Patches geschnitten und zu Preforms verbunden. Für automatische,  aber dennoch flexible Abläufe sorgt ein Delta-Roboter.
(Bild 1: Manz)

Die Manz AG in Reutlingen ist ein weltweit führender Hightech-Maschinenbauer und Anbieter integrierter Produktionslinien für kristalline Solarzellen und Dünnschicht-Solarmodule sowie für die Herstellung von Flachbildschirmen und Touchpanels. Bei der Manz Tübingen GmbH, einer 100 %-Tochter des Konzerns, konzentriert man sich derweil insbesondere auf die Entwicklung und Fertigung von Produktionssystemen für Lithium-Ionen-Batterien. Darüber hinaus beschäftigt sich eine kleine Gruppe von Ingenieuren mit neuen Technologien, die hohe Synergieeffekte zu den bestehenden Geschäftsbereichen aufweisen.

Entwicklergruppe Leichtbau bei Manz hat FVK-Fertigung im Fokus

Vor diesem Hintergrund wurde eine Entwicklergruppe unter der Bezeichnung „Leichtbau“ gegründet. Innerhalb dieser Gruppe werden Produktionsprozesse und -anlagen zur automatisierten und kostengünstigen Verarbeitung von Faserverbundkunststoffen entwickelt. Ein besonderer Fokus wird hierbei auf die Großserienfertigung hochleistungsfähiger Bauteile aus Faserverbundkunststoffen gelegt.

In den vergangenen dreißig Jahren haben Faserverbundkunststoffe im Leichtbau enorm an Bedeutung gewonnen. Grund dafür sind die herausragenden mechanischen Werkstoffeigenschaften, wodurch sich endlosfaserverstärkte Kunststoffe besonders in High-End-Anwendungen – im Bereich der Luft- und Raumfahrttechnik, dem Motorsport und bei Windkraftanlagen – etablieren konnten.

Aktuell wird intensiv daran gearbeitet, diese Werkstoffgruppe bei Serienfahrzeugen einzuführen. Insbesondere bei Elektrofahrzeugen ist ein verstärkter Einsatz von Bauteilen aus Faserverbundkunststoffen geplant. Hierdurch soll das Mehrgewicht, das aufgrund des elektrischen Antriebsstrangs entsteht, kompensiert und die Reichweite der Fahrzeuge erhöht werden.

Erst bei wenigen FVK-Autoteilen wirtschaftliche Fertigung erreicht

Die Anwendung von Faserverbundkunststoffen für Serienfahrzeuge setzt eine wirtschaftliche Bauteilfertigung voraus. Sie wird jedoch bis heute nur für wenige Automobilbauteile erreicht. Die Herausforderung liegt daher in der Entwicklung großserientauglicher Fertigungsverfahren und -anlagen, die eine schnelle und effiziente Verarbeitung endlosfaserverstärkter Kunststoffe ermöglichen.

Eine Antwort darauf hat Manz auf der Fachmesse Composites Europe 2011 in Stuttgart gegeben. Dort wurde unter dem Schlagwort Fiber Patch Preforming (FPP) eine erste Produktionsanlage am Markt eingeführt. Sie wurde gemeinsam mit EADS und dem Lehrstuhl für Carbon Composites der TU München entwickelt.

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