Über Composite
Das Angebot thermoplastischer Halbzeuge hat sich in den letzten Jahren stark gewandelt. So sind mehr Akteure in den Markt eingetreten, die Qualität der Halbzeuge ist gestiegen und thermoplastische Composites haben sich in ersten Serien etabliert. Auch die Prozesstechnik hat sich hinsichtlich Robustheit, Serienfähigkeit und vorhandenem Prozesswissen weiterentwickelt. Heute ist der ideale Zeitpunkt Grenzen zu überwinden und herkömmliche Bauteile durch thermoplastische Produkte zu ersetzen.
Das breite Eigenschaftsspektrum thermoplastischer CFK- und GFK-Komponenten reicht von hervorragender mechanischer Performance bis zur späteren Funktionalisierbarkeit mittels Spritzgießen. Je nach Anwendung treten dabei unterschiedliche Werkstoffeigenschaften in den Fokus. Je nach Kombination von Fasermaterial (Glas, Carbon,…) und thermoplastischer Matrix (PE, PP, PA, PPS, PVDF, PEEK, …) lassen sich so die Bauteileigenschaften einstellen.
Das laserunterstütze Tapewickeln bzw. Tapelegen ist ein roboterbasierter Prozess (AFP: Automated Fiber Placement) in dem thermoplastische Tapes auf einem Kern bzw. einem Tisch abgelegt und dabei in einem Prozessschritt vollflächig miteinander verschweißt werden (in-situ Konsolidierung). Der schichtweise Aufbau des Bauteils ermöglicht es, durch eine angepasste Faserorientierung die mechanischen Eigenschaften des Bauteils einzustellen.
Das thermoplastische Tape wird von der Spule durch den Tapelegekopf geführt und kurz vor der Ablage auf dem Wickelkern von einem Laser erhitzt. Gleichzeitig werden die oberste Lage des bereits abgelegten Tapes aufgeschmolzen und die beiden Lagen mit Hilfe einer Andrückrolle konsolidiert. Nach diesem Konsolidierungsprozess sind keine nachgelagerten Fertigungsschritte wie beispielsweise ein Aushärten im Autoklav oder ein separater Pressprozess notwendig.
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