Leichtbau

Meinolf Droege,

3D-Faserverbund Formteile mit vielfältigen Vorteilen

Ein interessantes und erfolgreiches Produktbeispiel für das „automated-Composite-Compression-Verfahren“ (aCC) war auf der Swiss Plastics zu sehen: Der Keil, der Flugzeuge vor dem Wegrollen sichert, ist nicht nur leichter als bisherige Lösungen, sondern auch erheblich anwendungsfreundlicher dank neuer Funktion.

Der patentierte Unterlegkeil zeigt die Möglichkeiten des aCC-Verfahrens bei der Herstellung von 3D-Form- und Strukturteilen aus Faserverbund. © Nägeli

Der patentierte und von Nägeli Swiss produzierte Unterlegkeil, vertrieben unter dem Namen Chock Max, ist leicht, robust und lässt sich unter dem Rad zusammenklappen, bevor er mit wenig Kraftaufwand entfernt werden kann. Basis sind Chips mit einer Kombination aus Polyamid 6 und Kohlefasern. Gefertigt wird er im neuen aCC-Verfahren. Dabei werden Faserchips zu komplexen 3D-Formteilen mit nahezu jeder gewünschten Geometrie gepresst, auch in Serienstückzahlen. Vor allem für den Leichtbau könnten sich damit neue Möglichkeiten eröffnen.

Der aCC-Prozess eröffnet für Carbonteile völlig neue Denkweisen in der dritten Dimension. Dabei seien der Komplexität der Bauteilgeometrie kaum Grenzen gesetzt. Es können beispielswiese auch Gewindeabformungen, passgenaue Bohrungen oder integrierte Verbindungelemente genauso wie Sprünge der Wanddicke gefertigt werden. Das war bisher mit Faserverbundwerkstoffen kaum möglich. Die mechanischen Eigenschaften lassen sich über die Länge und Art der Faserchips sowie durch Formelemente wie wie Rippenstrukturen gezielt und spezifisch einstellen – in einer Bandbreite von Aluminium bis hin zu Eigenschaften im Bereich von Endlosfasern –bei einer 40 Prozent geringeren Dichte als Aluminium. aCC-Bauteile eignen sich vorrangig für Anwendungen, in denen Spritzgießteile auch mit Kurzfaserverstärkung zu geringe mechanische Werte aufweisen und Aluminium-Bauteile zu schwer sind.

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Anders als bei duroplastischen Matrixsystemen ist laut Unternehmen das vollständige Recycling der Faserchips mit der Hochspannungsfragmentation möglich, wobei die Chips anschließend wieder dem aCC-Prozess zugeführt werden können.

Chocks, zu Deutsch „Bremskeile“, werden eingesetzt, um das Wegrollen aus der Parkposition zu verhindern. In der Luftfahrt bestehen sie überwiegend aus Hartgummi. Hat ein Flugzeug die Parkposition am Dock erreicht, werden stets als erster Schritt die Räder mittels Chocks blockiert, um ein Wegrollen zu verhindern. Wird nun das parkierte Flugzeug beispielsweise durch Windeinfluss oder während des Beladens bewegt, kann es sein, dass der Hartgummi-Chock unter dem Rad verklemmt und sich nicht mehr herausziehen lässt. In diesem Fall muss das Flugzeug aufwändig vom Pushback-Fahrzeug verschoben werden, damit der Chock entfernt werden kann. Mit nur 3,5 Kilogramm ist die neue Variante deutlich leichter als herkömmliche Unterlegkeile. Zweitens ist er nahezu unzerstörbar durch 3D-Formteile aus Carbon. Und drittens ist er faltbar. Durch das Zusammenklappen lässt sich der Chock Max mit wenig Kraftaufwand jederzeit unter dem Rad entfernen. Verspätungen im Flugverkehr durch verklemmte Chocks werden so vermieden.

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