FPP-Anlage automatisiert die Prozessflexibilität

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Automatische Preformfertigung im Minutentakt möglich

Fiber Patch Preforming ist ein Verfahren zur automatisierten Preformfertigung. Als Preform oder Vorformling wird ein entsprechend den Lasten angeordnetes Fasergerüst bezeichnet, das bereits an die Kontur des zu fertigenden Bauteils angepasst ist. Dieser Preform wird in ein Formwerkzeug gelegt und in einem Press- oder RTM-Prozess zu einem Bauteil weiterverarbeitet.

Ausgangsprodukt für das FPP-Verfahren ist ein Faserband. Es wird zu sogenannten Patches geschnitten. Diese abgeschnittenen Stücke haben eine unidirektionale Faserausrichtung. Sie werden hochdynamisch und automatisiert zu einem Preform angeordnet und dabei miteinander verbunden. Die aktuelle Anlage erreicht dabei Legeraten von etwa einem Patch pro Sekunde. In Abhängigkeit von der Lagenanzahl lassen sich dadurch Preforms im Minutentakt fertigen.

FPP-Verfahren fertigt kleinere endlosfaserverstärkte Kunststoffbauteile ganz schnell

Besonders gut geeignet ist das FPP-Verfahren für die Fertigung kleinerer endlosfaserverstärkter Kunststoffbauteile, beispielsweise in der Größe eines Fahrradsattels oder kleiner. Für das FPP-Verfahren sprechen besonders folgende Eigenschaften: hohe Wirtschaftlichkeit und Flexibilität bei der Herstellung von Hochleistungs-Leichtbauteilen.

Üblicherweise nimmt mit zunehmender Losgröße der Anteil der Werkstoffkosten an den Gesamtfertigungskosten zu. So ist es insbesondere bei der Verarbeitung hochpreisiger Werkstoffe wie der Carbonfaser-Verbundkunststoffe (CFK) nicht verwunderlich, dass die Rohstoffkosten häufig mit Abstand den größten Anteil an den Bauteilfertigungskosten ausmachen.

Demnach kommt es in der Fertigung bei größeren Stückzahlen in erster Linie auf eine möglichst verschnitt- und abfallfreie Ausnutzung des Fasermaterials an. Sie ist ein wichtiges Maß für die Wirtschaftlichkeit eines Fertigungsverfahrens für CFK-Teile. Darüber hinaus sind niedrige Ausschussraten von hoher Bedeutung. Das FPP-Verfahren erfüllt beide Wirtschaftlichkeitskriterien.

Abfallfreie Faserausnutzung hält Werkstoffkosten in Grenzen

Die hocheffiziente Materialnutzung des FPP-Verfahrens zeigt sich beispielhaft anhand eines Verfahrensvergleichs. Dieser Vergleich wurde bei der Fertigung eines Fahrradsattels vorgenommen. Üblicherweise werden sogenannte Carbon-Fahrradsättel aus Fasergeweben gefertigt. Hierzu wird aus einem flächigen Faserhalbzeug die Sattelform ausgeschnitten. Demgegenüber entsteht beim FPP-Verfahren die Sattelkontur nicht durch Ausschneiden, sondern durch Anordnen der Patches. Dadurch wird der Faserverschnitt deutlich reduziert.

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