Herstellung von FvK-Prototypen flexibilisieren

Kombinierter Füge- und Umformprozess von Bauteilen aus dem 3D-Druck

Komplexe, funktionalisierte Bauteile auf Basis faserverstärkter thermoplastischer Kunststoffe lassen sich mit integrierten Fertigungsverfahren in kurzen Zykluszeiten produzieren. Die wirtschaftliche Fertigung von Prototypen oder Kleinserien ist aufgrund der hohen Werkzeugkosten bisher jedoch schwierig. Deshalb entwickelt das Institut für Kunststoffverarbeitung an der RWTH Aachen gemeinsam mit Projektpartnern im Rahmen des BMBF-Verbundprojekts Lightflex ein neuartiges, photonikbasiertes Fertigungsverfahren zur Steigerung der Flexibilität und geometrischen Komplexität für die Prototypen- und Kleinserienfertigung.

Integration des Lasers in bestehende Anlagentechnik am IKV. (Bild: IKV)

Kernentwicklung des Prozesses ist das kombinierte Füge- und Umformverfahren einer zuvor additiv gefertigten Polyamid-Funktionsstruktur mit faserverstärkten thermoplastischen Kunststoffen (TP-FvK). Während die TP-FvK-Komponente, beispielsweise ein Organoblech, in einem Infrarotstrahler-Feld erwärmt wird, heizt ein 1 kW-Laser von Laserline die additiv gefertigten Strukturen oberflächennah auf. Dank der Kombination des Lasers mit einem von Arges zur Verfügung gestellten 3D-Laserscannkopf ist der Fokus des Lasers inline in alle Richtungen verschiebbar. Nur so lässt sich eine definierte, oberflächennahe Aufschmelzung auch bei unebenen und komplexen Geometrien gewährleisten.

Nach der erfolgreichen Integration von Laser und Laserscannkopf in die am IKV vorhandene Thermoformlinie beschäftigen sich die Forscher jetzt mit dem Zusammenspiel der unterschiedlichen Prozessparameter und ihren Auswirkungen auf die Qualität des Endprodukts. Interessant sind beispielsweise der Einfluss von Strahlertemperatur, Aufheizzeit und Heizbeginn sowie die Laserleistung, Überfahrgeschwindigkeit und Anzahl der Überfahrten.

Anzeige

Durch das Verfahren ist es laut Institut erstmals möglich, individuelle faserverstärkte Bauteile auch in kleinen Serien wirtschaftlich herzustellen.

Anzeige

Das könnte Sie auch interessieren

Anzeige

Messe zum 3D-Druck

Formnext 2018 meldet Halle 3 ausverkauft

Rund zehn Wochen vor Messestart meldet Mesago, dass beide Ebenen der Messehalle 3 mit erwarteten 550 Ausstellern und 36.000 Quadratmetern Ausstellungsfläche vollständig belegt sind. Darunter sind 165 Neuaussteller aus 26 Nationen. Damit verzeichne...

mehr...
Anzeige
Anzeige

Highlight der Woche

Welche ist die richtige Pumpe für mein Temperiergerät? Für den universellen Einsatz sind in der Spritzgiessverarbeitung die Anforderungen so unterschiedlich, dass es die wirklich passende Pumpe nie gab.

Zum Highlight der Woche...