Vakuumsauger Vakuumgreifer für Faserverbundstoffe

Mit einem speziellen Greiferprogramm schließt der Vakuumtechnik-Hersteller Schmalz Lücken im automatischen CFK-Bauteilfertigungs-Prozess.

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Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG

Baß Antriebstechnik GmbH

IEF-Werner GmbH

J. Schmalz GmbH

Vor dem Hintergrund begrenzter Rohstoff- und Energieressourcen gewinnt der Leichtbau zunehmend an Bedeutung. Innovationstreiber sind die Luft- und Raumfahrt sowie Automobilindustrie, die durch den Verbau von Elementen aus carbonfaserverstärktem Kunststoff (CFK) Gewicht einsparen und damit Kraftstoff und Emissionen reduzieren.

CFK hat einige Vorteile gegenüber herkömmlichen Werkstoffen: Er ist leicht, dennoch stark belastbar, verfügt über eine hohe Steifigkeit und Festigkeit, er ist resistent gegen Säuren, Korrosion und Temperaturschwankungen. CFK ist jedoch aufwändig in der Verarbeitung - Fertigungs- und Durchlaufzeiten sind hoch. Deshalb werden CFK-Elemente bislang vorwiegend in Kleinserien und Prototypen verbaut. Um sie auch in großen Stückzahlen kostengünstig herzustellen, ist es zwingend erforderlich, Produktionsprozesse stärker zu automatisieren.

CFK-Bauteile schonend und prozesssicher transportieren

Beim Resin Transfer Moulding (RTM)-Verfahren werden formlabile CF-Textilien von der Rolle geschnitten und zu Vorformlingen (Preforms) verarbeitet. Diese werden dann unter Druck mit Spezialharz infiltriert und ausgehärtet. Dieses Verfahren zur Herstellung von CFK-Bauteilen ist zwar kostengünstiger als die Produktion im Autoklav, aber immer noch stark von manuellen Arbeitsschritten geprägt. Um Lücken in der automatischen CFK-Bauteilfertigung zu schließen, hat der Vakuumtechnik-Produzent J. Schmalz spezifische Greifer entwickelt. Diese sind in der Lage, CFK-Materialien und -Bauteile in den verschiedenen Stufen des komplexen Herstellungsprozesses schonend und prozesssicher zu transportieren.

Der erste Automatisierungsansatz ergibt sich bereits beim Zuschnitt der CF-Textilien: Die ein- oder mehrlagigen Zuschnitte werden vom Schneidetisch aufgenommen und zur Zwischenlagerung aufgestapelt. Entscheidend dabei ist, dass die porösen Textilien nicht beschädigt werden und dass insbesondere der empfindliche Faserverlauf nicht beeinträchtigt wird. Im nachfolgenden Prozessschritt werden die vorsortierten Zuschnitte aufgenommen und zu Lagenpaketen aufgestapelt, um anschließend zum Preform zusammengefügt zu werden. Hier kommt es vor allem auf das exakte Positionieren und dynamische Ablegen der Zuschnitte an. Die Lösung der diffizilen Handhabungsaufgabe in den genannten Prozessschritten löst Schmalz mit den Spezialgreifern SCG (Schmalz Composite-Greifer) und SNG (Schmalz Nadelgreifer).

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