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Ablegetechnik

Laserschablonen bringen Effizienz in die Rotorblatt-Fertigung

| Autor / Redakteur: Axel Rieckmann / Kirsten Nähle

Rotorblätter von Windenergieanlagen müssen möglichst leicht und trotzdem extrem robust sein. (Bild: LAP)
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Rotorblätter von Windenergieanlagen müssen möglichst leicht und trotzdem extrem robust sein. (Bild: LAP)

Um die Wirtschaftlichkeit der Rotorblattfertigung zu steigern, bieten sich digitale Laserschablonen an. Sie bilden nicht nur die Umrisse der einzelnen Matten und Lagen mit hoher Genauigkeit in der Form ab, sondern leiten auch die Arbeiter Schritt für Schritt durch den gesamten Legeprozess.

Rotorblätter von Windenergieanlagen müssen möglichst leicht und trotzdem extrem robust sein. Sie werden daher in Sandwichbauweise aus Glasfasern, Kohlenstofffasern und Holz hergestellt. Um die komplexe Produktion zu verbessern, ersetzen immer mehr große Hersteller von Windkraftanlagen die bisher verwendeten manuellen Schablonen zum Positionieren der Fasermatten. Der Trend geht zu digitalen Laserschablonen. Die Vorteile liegen in einer erhöhten Positioniergenauigkeit und einer erheblichen Zeiteinsparung. Sie kommen bei der digitalen Laserschablone Composite Pro von LAP GmbH, Lüneburg, zum Tragen.

Höhere Genauigkeit in kürzerer Zeit durch Projektion mit Laserstrahlen

Rotorblätter bestimmen ganz wesentlich den Ertrag einer Windenergieanlage. Sie sind daher eine Schlüsselkomponente der Anlagen. Bei der Rotorblattherstellung in Halbschalen-Sandwichbauweise werden

zum Beispiel abwechselnd Fasermaterial und flüssiges Harz in eine Form eingebracht. Bis zu sieben Lagen Fasermaterial werden so in eine duroplastische Kunststoffmatrix eingebettet. Die Form wird abschließend mit Folie abgedichtet und evakuiert. Der Luftdruck presst die Lagen zusammen und fixiert sie. Erst in der Endfertigung werden diese Halbzeuge zu Rotorblättern zusammengefügt.

Eine besondere Herausforderung bei der Herstellung der bis zu 60 m langen Halbschalen ist das exakte Schichten der einzelnen Lagen. Bislang wurden die einzelnen Matten aus den unterschiedlichen Materialien

mit Schablonen positioniert oder aufwendig vermessen. Weil das Arbeiten mit Schablonen jedoch fehleranfällig ist, verwenden Hersteller von Windenergieanlagen verstärkt das Lasersystem Composite Pro von LAP – eine digitale Laserschablone, die speziell für Verbundwerkstoffe entwickelt wurde.

Aufgrund der Zusammenarbeit mit LAP erwartet ein Hersteller von Windkraftanlagen eine Zeitersparnis von über 20% in einigen Produktionsbereichen. Die Zusammenarbeit soll ferner zur weiteren Optimierung der produktionsbegeleitenden Prozessanalyse führen.

Ausrichten der Matten mit unhandlichen Schablonen ebtfällt

Die digitale Schablone Composite Pro projiziert mit Laserstrahlen automatisch die exakte Position der einzelnen Matten und eine eindeutige Identifikationsnummer auf die Kavitätsoberfläche der Form. Das Ausrichten der Matten mit unhandlichen Schablonen und das umständliche manuelle Einmessen entfallen. Es müssen keine mechanischen Schablonen mehr hergestellt, gelagert und verwaltet werden.

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