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Carbon – in immer kürzeren Takten

Entwicklung
Carbon – in immer kürzeren Takten

Carbon – in immer kürzeren Takten
Für das neuartige Nasspressverfahren kommen Pressen der Baureihe „Compress Lite“ zum Einsatz, die Dieffenbacher speziell für CFK-Fertigungsprozesse entwickelt hat. Bilder: Dieffenbacher
CFK-Fertigung | Dieffenbacher gibt auf der Composites Europe einen Überblick über die heute verfügbaren Verfahren zum Herstellen von CFK-Strukturen (Halle 8b, Stand G06). Neu ist der Nasspressprozess – eine wirtschaftliche Alternative zum HP-RTM-Verfahren.

Annette Wettach Marketing Managerin bei der Dieffenbacher GmbH, Eppingen

Automatisierung und kurze Taktzeiten sind die Zauberworte, wenn es darum geht, die hohen Kosten für Composite-Strukturen zu reduzieren. Dieffenbacher versteht sich als Marktführer bei Komplettverfahren zum Herstellen von lang- und endlosfaserverstärkten Kunststoffbauteilen. Das sind unter anderem Verfahren, mit denen sich CFK-Bauteile produzieren lassen, sowie Direktverfahren im Bereich der Glasfaserverstärkten thermoplastischen und duroplastischen Kunststoffe.
Eine dieser zukunftsweisenden Herstelltechnologien für Carbon-Bauteile ist das Nasspressverfahren. In aktuellen Projekten werden hierfür die Pressen der Baureihe Compress Lite mit dazugehöriger Automatisierung eingesetzt. Diese Pressenbaureihe wurde speziell für CFK-Fertigungsprozesse neu entwickelt. Sie zeichnet sich durch gute Zugänglichkeit im automatisierten Umfeld aus, arbeitet präzise und mit hoher Energieeffizienz.
Was kann man sich denn unter dem Nasspressen vorstellen und wo liegen die Einsatzgebiete?
Eingesetzt wird das Verfahren, um CFK-Bauteile mit geringer 3-dimensionaler Komplexität herzustellen. Das können Strukturbauteile wie etwa Fahrzeug-Antriebstunnel sein, die hohe Belastungen aushalten müssen.
Das Nasspressverfahren ist eine wirtschaftlichere Alternative zum HP-RTM-verfahren, mit einer einfacher gehaltenen Prozesskette: ein offener duroplastischer Prozess, bei dem das Bauteil in der Presse unter Druck und Temperatur aushärtet. Allerdings gibt es einen bemerkenswerten Unterschied zwischen beiden Herstellmethoden.
Beim HP-RTM Verfahren wird das Harz in das beinahe geschlossene Formwerkzeug injiziert und anschließend in der geschlossenen Presse ausgehärtet. Beim Nasspressen dagegen wird das Harzhärtergemisch – meist Epoxiharz – außerhalb der Presse auf die Carbongelege aufgetragen, die „CFK-Stacks“. Dies erledigt ein Roboter. Im folgenden Prozessschritt werden die Stacks unter Druck und Temperatur zu Bauteilen verpresst.
Das hat im Vergleich zum HP-RTM-Verfahren den Vorteil, dass Harz aufgetragen werden kann, während gleichzeitig andere Bauteile in der Presse aushärten. Außerdem kann das System reaktiver sein, da das Füllen in der beheizten Form entfällt, in der noch keine Reaktion erfolgen darf. Beides spart Zeit und führt dadurch zu kürzeren Taktzeiten. Dass mehrere Bauteile gleichzeitig in einer Presse verarbeitet werden können, ist ein weiterer Grund für eine höhere Ausbringleistung.
Die Nasspresslinien zeichnen sich durch einen hohen Automatisierungsgrad aus, unter anderem sind vollautomatisierte Werkzeugwechselsysteme integriert. Innerhalb kürzester Zeit kann in der Produktion von einem Produkt auf ein anderes umgerüstet werden. So wird eine wirtschaftliche Serienfertigung durch Nasspressen möglich. Kurze Taktzeiten und damit höhere Stückzahlen gleichen die hohen Kosten für den Werkstoff Carbon aus.
Der stetig wachsende Bedarf an Carbon-Bauteilen in der Automobilindustrie zeigt, dass bezüglich der Fertigungsverfahren im Leichtbau noch lange kein Endpunkt erreicht ist. Dieffenbacher arbeitet stetig an der marktorientierten Anpassung und Weiterentwicklung der verschiedenen Technologien. Es bleibt also spannend! •
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