Entwicklung von Automatisierungslösungen für eine wirtschaftliche Fertigung von CFK-Bauteilen

Ausgangssituation

Die Herstellung von hochfesten und gleichzeitig sehr leichten Produkten aus kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen (CFK) hat sich in den letzten Jahren für viele Firmen zu einer notwendigen Kernkompetenz gegenüber den Wettbewerbern entwickelt. Neben der Luft- und Raumfahrt-Branche, die derzeit der Hauptanwender der Technologie ist, steigt auch in vielen anderen Industriebranchen, wie beispielsweise der Automobil- und der Sportgeräteindustrie, die Bedeutung der Fertigungskompetenz bei CFK-Produkten.

 

CFK-Prozess

 Abb. 1: Prozessschritte in der CFK-Fertigung, Quelle Bilder: Aerotec GmbH, Seartex GmbH


Ziel des Projektes

  • Senkung der Produktionskosten durch Erhöhung des Automatisierungsgrades in der Fertigung von CFK-Bauteilen

     

  • Etablierung flexibler Systeme zum automatisierten Handhaben und Legen

     

  • Aufbau einer durchgängigen Prozesskette

  • Konzeption eines geeigneten Ansteuerungskonzepts
  • Entwicklung von Wirkprinzipien zum automatischen Entformen und Handling der Preform

  • Definition von Konzepten zur Handhabung der in der Fertigung dominierenden Prepreg-Materialien


Vorgehensweise

 

  • Anforderungsermittlung und -strukturierung
  • Definition der Schnittstellen mit den angrenzenden Systemen
  • Analyse und anforderungsgerechte Adaption der Forschungsergebnisse aus dem Projekt CFK-Tex
  • Praktische Validierung der modifizierten Einzelkomponenten
  • Aufbau und Inbetriebnahme des Endeffektors
  • Experimentelle Validierung anhand eines industriellen Referenzszenarios
KonzeptUndFormwerkzeug
 

Abb. 2: Konzept des Funktionskopfes und Formwerkzeug mit Lagenaufbau

 Status

 

laufend

 

 Laufzeit

 

01/2011-12/2013

 

 Letzte Aktualisierung

 

11.10.2011

 

 Auftraggeber

 

Eurocopter Deutschland GmbH

 

 Förderer

 

BMWi

 

 

 

Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften Technische Universität München
Boltzmannstr. 15 / 85747 Garching Tel.: +49-89-289-15500 / Fax: +49-89-289-15555 E-Mail: info@iwb.tum.de