Serienproduktion Mit automatisierter Fertigung von Leichtbaukomponenten sparen

Redakteur: Carina Schipper

Der Einsatz von Leichtbaukomponenten, wie Faserverbundkunststoffen (FVK) und speziell carbonfaserverstärkten Kunststoffteilen (5 CFK) gewinnt in der Automobilindustrie immer mehr an Bedeutung. Zusammen mit dem Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie (IPT) sucht ASS Maschinenbau nach Lösungen, die Produktion der Bauteile energetisch zu verbessern.

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Nachführeinheit im Greifer zur Handhabung erwärmter undbiegeschlaffer FVK Materialien (hier Organoblech mit Carbonfasern)
Nachführeinheit im Greifer zur Handhabung erwärmter undbiegeschlaffer FVK Materialien (hier Organoblech mit Carbonfasern)
(Bild: ASS)

Im Automobil verbaute Leichtbaukomponenten reduzieren den Energiebedarf durch die massive Einsparung an Gewicht und erhöhen die Sicherheit durch eine bessere Steifigkeit und Dämpfung der FVK Produkte. Zusätzlich sind die Materialien beständiger gegenüber Korrosionserscheinungen. Zu den Faserverbundkunststoffen gehören neben carbonfaserverstärkten Kunststoffteilen (CFK) unter anderem auch glasfaserverstärkte Kunststoffe (GfK).

Forschung und Entwicklung zur Serientauglichkeit

Die ASS Maschinenbau GmbH arbeitet in diesem Bereich mit dem Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie (IPT) an der „Energieeffiziente(n) Produktion funktionsintegrierter thermoplastischer Faserverbundbauteile.“ Das Ziel des Projektes „E-Profit“ liegt im Entwurf verbesserter Fertigungsprozesse, die großserientaugliche Zykluszeiten ermöglichen. Die Handhabung von flächigen, vollständig imprägnierten thermoplastischen FVK-Halbzeugen, auch Organobleche genannt, sei insbesondere im automobilen Leichtbau von großem Interesse, um die bisher zeitintensive, teils manuelle Herstellung von FVK-Fahrzeugkomponenten zu optimieren, heißt es. Im Versuchsprojekt verwenden die Forscher belastungs- und verschnittoptimierte Organobleche (BVO-Organobleche). Diese bestehen aus unidirektional übereinander gefügten, faserverstärkten, thermoplastischen Bändern. Die maßgeschneiderten, kalten Organobleche werden über eine Roboterhand in einem Ofen aufgeheizt. Nach der Erhitzung entnimmt die Roboterhand das erwärmte Organoblech und übergibt es an ein Umformwerkzeug. Dieses formt das warme, biegeschlaffe Organoblech den Anforderungen entsprechend um und bringt es in seine abschließende Form. Der simulierte Prozess zeige, dass es möglich ist, über eine Automatisierung Komponenten für den Automobilbau herzustellen, die über eine höhere Sicherheit und einen Gewichtsvorteil verfügen, berichten die Wissenschaftler.

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