Composite-Presse für TU Chemnitz: von 0 auf 25 000 kN in einer Sekunde Universität fertigt im Großserien-Takt

Composite-Presse für TU Chemnitz: von 0 auf 25 000 kN in einer Sekunde

Universität fertigt im Großserien-Takt

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Die TU Chemnitz hat sich eine äußerst vielseitige Presse für die Composites-Fertigung konfigurieren lassen. Das Ziel: großserientaugliche Herstellverfahren für die Elektromobilität zu entwickeln.
Die Wickert-Presse, deren 25 000 kN Presskraft sich innerhalb einer Sekunde aufbauen, hat das Institut für Strukturleichtbau (IST) der TU Chemnitz erworben. Das IST erforscht neue Verarbeitungstechnologien für thermoplastische Verbundwerkstoffe und für Hybridmaterialien aus Faser-Kunststoff-Verbund und Metall.
Vor allem Pkw-Strukturbauteile werden auf der Presse WKP 25000 S von Wickert momentan gefertigt. Für den Laborbetrieb über viele Jahre wurde sie so konzipiert, dass sie vielfältig einsetzbar und für die Automation geeignet ist. Der schnelle Aufbau der Presskraft ist dabei wichtige Voraussetzung für das Verarbeiten diverser Materialien, etwa für Glasmatten-verstärkte Thermoplaste. Denn die in der Vorwärmstation auf 230 ºC aufgeheizten Matten müssen unverzüglich bei mindestens 190 ºC verarbeitet werden. 
Eine neue Anlage benötigte das IST aufgrund der Größe der Strukturbauteile. „Vorher mussten wir die Prototypen außer Haus herstellen lassen“, erklärt Prof. Wolfgang Nendel, stellvertretender Institutsleiter. „Für die seriennahe Bauteilentwicklung und die Zusammenarbeit mit Industriepartnern ist es aber unabdingbar, sämtliche Fertigungsprozesse einsatznaher 1:1-Bauteile überwachen und beeinflussen zu können.“
Präzision: nur 0,05 mm Planparallelabweichung
Den Zuschlag bekam Wickert nach einer europaweiten Ausschreibung. Der Auftrag umfasste auch die integrierte Peripherie mit Vorheizofen, Plastifikator und vier Temperiergeräten. Wie alle Wickert-Pressen ist auch die WKP 25000 S eine Einzelanfertigung. Besonderen Wert legten die Forscher auf die flexible Verwendbarkeit durch Schnittstellen für RTM-Injektor, PU-Einheit und Spritzaggregat sowie höchste Sicherheitsstandards. Bei der WKP 25000 S handelt es sich um eine Presse in Oberkolben-Viersäulenbauart mit vollhydraulischem Schließsystem und aktiver Parallelregelung.
Sie hat eine 1500 x 2000 mm große Aufspannplatte und zeichnet sich durch Öffnungs- und Schließgeschwindigkeiten von 300 mm/s, durch 10 mm/s Pressgeschwindigkeit und 360 kN Öffnungskraft aus. Weiter besticht die Präzision der Presse: Dank einer aktiven hydraulischen Parallelhaltung beträgt die Planparallelabweichung im Pressgang lediglich 0,05 mm. 
Die Composite-Presse sollte von drei Seiten zugänglich und von zwei Seiten voll bedienbar sein. Außerdem war kein Pressenkeller erlaubt und es galt, den Hallenboden der Uni zu schonen. Auch hier konnte Wickert mit seiner auf ebener Fläche aufstellbaren, rundum zugänglichen Viersäulenpresse punkten.
Das IST ist Leistungsträger beim Bundesexzellenzcluster „Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen“ („Merge“) der Deutschen Forschungsgesellschaft sowie bei „Merge Europe“. Instituts-Chef Prof. Lothar Kroll leitet zugleich die Projektgruppe Stex des Fraunhofer IWU in Chemnitz. Er ist sehr zufrieden mit der Composite-Presse: „In der Forschung benötigen wir hohe Präzision und möglichst große Freiheiten, deswegen kamen nur wenige Maschinen infrage. Mit der Wickert Composite-Presse sind wir im Bundesexzellenzcluster hervorragend aufgestellt.“ (os)
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