Prefoming von CFK-Bauteilen mit LCM-Technik automatisieren

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Alle Schritte bis zur Preformablage ins Werkzeug sind automatisiert

Auf Basis des CHS-Systems hat Brötje die Automatisierung des Preforms weiter vorangetrieben. So entstand das patentierte CHDS-System – Composite Handling & Drape System. Dieses System kann Preforms in einem integralen Endeffektor automatisch drapieren und fixieren.

Nach Angaben des Referenten übernimmt das CHS-System Aufgaben über die gesamte Prozesskette des Preformings hinweg – vom Aufnehmen eines Zuschnitts, über das Drapieren zum dreidimensionalen Preform und das Fixieren des Preforms bis zum Legen des Preforms in ein Aushärtewerkzeug. Das Fixieren des Preforms erfolgt durch Aktivierung eines Binders über Heizelemente. Vor dem Ablage des Preforms in das Aushärtewerkzeug, wird das trockene, drapierte Faserhalbzeug vom Formkern aufgenommen.

Alle Prozessschritte sind Bestandteil einer integralen, automatisierten Anlage. Bei der Anlagenentwicklung wurde das CHS-System mit Drapier- und Fixiermethoden kombiniert, die für die Luftfahrttechnik geeignet sind. Der erste Anlagenprototyp befindet sind derzeit in der Erprobungsphase.

Automatische Profilherstellung im kontinuierlichem Verfahren

Ein weiteres Automatisierungssystem von Brötje ist das CCPS-System – Continuous Composite Preforming System. Es automatisiert nicht nur die Herstellung von 3D-geformten und gekrümmten CFK-Profilen, sondern bildet auch die Basis für einen kontinuierlichen Prozess, beispielweise bei der Herstellung von Spanten im Flugzeugbau. Derzeit können solche Bauteile laut Reinhold nur in einem sehr zeitintensiven, sequenziellen manuellen oder halbautomatisierten Verfahren hergestellt werden.

Dabei durchlaufen die textilen Halbzeuge, aus denen die Profile schichtweise aufgebaut werden, einen weitgehenden Konfektionierungs- und Preforming-Prozess. Komplexe, mehrlagige Einzelpreforms können zeitgleich gefertigt und anschließend mit dem CHS-System zum endgültigem Preform kombiniert werden. Die abschließende Konsolidierung des CFK-Bauteils erfolgt in einem separaten Aushärtewerkzeug.

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