Automatisierung Robotergeführter Greifer legt Textilien prozesssicher ins Werkzeug

Ein spinnenförmiger Nadelgreifer mit integriertem Kamerasystem legt Textilien mit der geforderten Faserorientierung und mit der geforderten Kantenausrichtung passgenau ins Formwerkzeug ein. Die Prozessfähigkeit konnte bei der Fertigung der textilen Verstärkungsstruktur eines Windkraftanlagen-Rotorblatts um den Faktor zwei verbessert werden.

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Klinkhammer Intralogistics GmbH

AGTOS Gesellschaft für technische Oberflächensysteme mbH GmbH

KNAPP AG

Werkzeugmaschinenlabor WZL RWTH Aachen

Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen

Leicht und gleichzeitig fest – so wünschen sich die Konstrukteure den Stoff, aus dem sich Bauteile der Zukunft fertigen lassen. Leichtbauteile aus Carbonfaserverstärktem Kunststoff (CFK) bieten diese Eigenschaften. Sie bestehen aus zwei Komponenten: Den hochwertigen Kohlenstofffasern und der Kunststoffmatrix, in der diese Fasern eingebettet sind. Dieser Werkstoffverbund bietet einzigartige Leichtbaupotenziale für zahlreiche Anwendungsbereiche wie beispielsweise in der Luft- und Raumfahrtindustrie oder im Automobilbau.

Manuelle CFK-Bauteilefertigung provoziert Qualitätsschwankungen

Der zunehmenden Bedeutung des CFK stehen ein sehr geringer Automatisierungsgrad der Fertigungsprozesse und hohe Materialkosten gegenüber. Bisher werden die meisten Bauteile aus Verbundwerkstoffen manuell oder in teilautomatisierten Prozessen gefertigt. Das ist erstens zeit- und kostenintensiv und zweitens mit Qualitätsschwankungen verbunden, denen nur mit Überdimensionierung entgegengewirkt werden kann. Das Potenzial der Gewichtseinsparung kann so nicht voll abgerufen werden, da Prozessschwankungen durch zusätzlichen Materialaufwand ausgeglichen werden müssen.

Lösungsansatz ist die Integration von Messtechnik in Produktionsprozesse

Damit soll jetzt Schluss sein, so Dr. Philipp Jatzkowski, Oberingenieur des Lehrstuhls für Fertigungsmesstechnik an der RWTH Aachen: „Für die CFK-Branche bricht das Zeitalter der Industrialisierung an. Um die leichten und stabilen Bauteile kosteneffizient und in großen Stückzahlen fertigen zu können, erforschen wir innovative Automatisierungsansätze. Die größte Herausforderung der Automatisierung liegt im Handling und im automatischen Preforming der biegeschlaffen Textilien. Unser Lösungsansatz ist die Integration von Messtechnik in bestehende Produktionsprozesse, um dynamisch auf das biegeschlaffe Bauteilverhalten zu reagieren.“

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