Resin Transfer Molding Hochdruck-Harzinjektion als Schlüssel für die Serienfertigung

Damit CFK-Bauteile Nischenanwendungen entschlüpfen, ist eine wirtschaftliche Serienfertigung erforderlich. Der Automobilbau forciert dabei die Weiterentwicklung von RTM-Verfahren. Der Hochdruck-Harzinjektion kommt dabei eine Schlüsselrolle zu. Sie kann von der weiterentwickelten Verfahrensvariante HP-CRTM übernommen werden.

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Noch beschränken sich CFK-Anwendungen auf Nischen- und Highend-Märkte. Die Bauteilfertigung ist wenig automatisiert. Für die Harzinfusion werden überwiegend Vakuum-Infusionsverfahren, aber auch das klassische Resin Transfer Molding (RTM) eingesetzt – mit geringen Injektionsdrücken. Darauf lässt keine wirtschaftliche Serienfertigung aufbauen, wie sie in der Automobilindustrie im Zuge der Elektromobilität angestrebt wird.

Versuche zur Ermittlung optimaler Fahrweisen bei der Harzinfusion und beim Pressen durchgeführt.

„Für die CFK-Bauteilfertigung im Großserienmaßstab, unter Einhaltung der automobilen Maßstäbe im Hinblick auf Qualität und Kosten, ist neben der vollständigen Automation der Prozesskette, vom Zuschneiden der Carbonfasergelege bis zum Abstapeln der CFK Bauteile, auch ein langzeitstabiles und schnelles Press- und Harzinfusionsverfahren die Voraussetzung“, berichtet Matthias Graf, technischer Leiter beim Maschinen- und Anlagenhersteller Dieffenbacher, Eppingen.

In Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer Institut für chemische Technologie, Pfinztal, hat Dieffenbacher eine Reihe von Versuchen zur Ermittlung optimaler Fahrweisen bei der Harzinfusion und beim Pressen durchgeführt. Die Ergebnisse spiegeln sich in kurzen Zykluszeiten und verbesserten Bauteileigenschaften wider. Auf der Fachtagung Carbon Composites 2011 wird Graf auf das dazu erforderliche Hochdruck-RTM-Verfahren eingehen. Aktuelle Forschungsergebnisse werden vorgestellt.

HP-RTM-Anlagenkonzept von Dieffenbacher wird vorgestellt

Ein Schwerpunkt bildet dabei das weiterentwickelte Verfahren HP-CRTM (High Pressure Compression RTM) – die jüngste Entwicklung eines Prozessportfolios von Dieffenbacher, das unterschiedliche Press- und Injektionsverfahren für RTM-Anwendungen umfasst – vom Niederdruck RTM bis zum HP-CRTM-Prozess. Abschließend gibt Graf noch einen Überblick über das HP-RTM-Anlagenkonzept von Dieffenbacher, beginnend mit dem Preforming bis zum Abstapeln des fertigen Bauteils.

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