Institut für Textiltechnik ITA der RWTH Aachen

Laserstrahl und textiles Know-how heben Hochleistungs-Composites aus der Taufe

Seite: 2/3

Firmen zum Thema

Innovatives Trio aus CNC-Zuschnitt, Laserbearbeitung und automatischem Handling

Seit März dieses Jahres wird den beschreibenden Herausforderungen durch das Carbolase-Projekt begegnet. Die Kerninnovation dabei ist die Kombination aus produktiven 2D-CNC-Zuschnitt, einer hochpräzisen Lasermaterialbearbeitung der textilen Preforms mittels ultrakurz gepulster (UKP) Laserstrahlung und ein vollautomatisches Handling einzelner Preforms mit integrierten metallischen Inserts. Passgenaue Aussparungen werden per Laser in Preforms eingebracht und Funktionselemente (Inserts) automatisiert integriert. Die Technologien werden in eine Roboterzelle integriert: Mittels flexibler Software-/Hardwareschnittstellen sowie Sensorik im Produktionsprozess wird ein hochflexibles, hybrides Produktionssystem geschaffen. Die Vernetzung der Teilschritte im Preforming (Zuschnitt, Stapeln, Fügen und Umformen), Laserstrahl-Bohren und Integration der Funktionselemente sowie die dazwischenliegenden Handlingprozesse werden automatisiert mit hoher Reproduzierbarkeit durchgeführt.

Ein Kernbestandteil der Prozesskette ist auch die Realisierung eines flexiblen Werkzeuges, welches das Umformen, das thermisches aktivieren von polymeren Binderpulvern zwischen den textilen Lagenpaketen, die Lasermaterialbearbeitung zur Einbringung der Aussparungen sowie die Integration von Inserts auf einer Station ermöglicht. Eine Herausforderung besteht hier in der Trennung erforderlicher Luftströme zum:

Bildergalerie
  • Erhitzen der Preforms zum Schmelzen der polymeren Binder zwischen den Einzellagen während des Umformens;
  • Kühlen der Preforms nach erfolgter Umformung;
  • Abführen von Gasen und Partikeln, die während der Lasermaterialbearbeitung entstehen.

Der letzte Luftstrom muss zwingend separat abgeführt und unmittelbar gefiltert werden, weil die zum Teil gesundheitsschädlichen Carbonfaserpartikel die Mitarbeiter gefährden und durch ihre elektrische Leitfähigkeit Elektronikbauteile kurzschließen. Um diese Aufgaben, die nach dem Stand der Technik, in separaten Stationen durchgeführt werden, in einem Schritt zu vereinen, wurden unterschiedliche Konzepte erarbeitet und bewertet. Bild 4 demonstriert das identifizierte Lösungskonzept. Dieses wird aktuell am ITA-Preformcenter umgesetzt.

Mehr zum Thema ITA-Expertise:

(ID:44845820)