Automatisierung im Leichtbau

Meinolf Droege,

Prepreg Produktion mit mehr Durchsatz und Qualität

Eine passgenau auf die Anwendung entwickelte Produktionslinie für die Hotmelt-Imprägnierung hat das Unternehmen Krempel in Betrieb genommen. Die Anlage zeichnet sich durch einen hohen Automatisierungsgrad aus und eignet sich für Werkstoffe mit Glas- und Kohlefasern.

Die Prepreg Produktionsanlage zeichnet sich durch einen hohen Automatisierungsgrad aus. © Roth Composite Machinery

Gefertigt werden Prepregs beispielsweise für den Einsatz in der Automobilindustrie mit unterschiedlichen Harzflächengewichten. Für die Qualitätssicherung sind Messeinrichtungen für die Harzfilm-Flächengewichtsmessung und die Prepreg Flächengewichtsmessung integriert.

Die Faserführung mit zwei Kämmen ausgestattet. Ein Faserspreizsystem ermöglicht die Faserführung in zwei Ebenen. Rovings können je nach Anforderung gespreizt werden. © Roth Composite Machinery

Die Rothabow Produktionslinie arbeitet bei der maximalen Anwendungstemperatur von 300 Grad Celsius und 10 Meter pro Minute Vortrieb. Sie punktet laut Entwickler Roth mit einer nahezu spielfreien Spalteinstellung von Auftragssystem, beiden Kalandern und Zugstation. Materialbahnen sind im Bereich der Heizelemente bei Produktionsstillstand abhebbar. So wird der Werkstoff im Prozessablauf nicht zu lange erhitzt. Als Auftragswerk kommt in der Produktionslinie ein spezielles Rakelsystem zum Einsatz. Ein Faserspreizsystem ermöglicht die Faserführung in zwei Ebenen. Rovings können je nach Anforderung gespreizt werden. Durch Einsatz eines Doppelaufwicklers besteht die Möglichkeit, mehrere Tapes zu schneiden und aufzuwickeln.

Die Konzeption der neuen Produktionslinie basiert auf einer anwendungsorientierten Beratung durch Roth Composite Machinery. Sie enthielt den Ablauf einzelner Produktionsschritte, Materialauswahl und -verarbeitung, Automatisierungsgrad und Produktivitätssteigerung bis zu Inbetriebnahme und Einweisung in die Bedienung der Anlage. Im Ergebnis sei mit der neuen Prepreg Produktionslinie neben der Produktionsgeschwindigkeit die Qualität der Prepregs deutlich erhöht worden.

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Der Doppelaufwickler ermöglicht das Aufwickeln von zuvor in Längsrichtung geschnittenen Tapes. © Roth Composite Machinery

Krempel produziert Elektroisolierstoffe, Composites sowie Elektronikmaterialien und ist Systempartner für Kunden in den Segmenten Energy, Mobility und Industry. Das Unternehmen ist Anbieter von Verbundwerkstoffen, kundenspezifischen Bauteilen und Prepreg-Systemen. In der Luft- und Raumfahrt sind die Produkte und Lösungen des Herstellers ebenso vertreten wie im Maschinen- und Gerätebau, im Schienenverkehr oder in der Medizin- und Elektrotechnik.

Zahlreiche Anwendungsfelder

Messsysteme, etwa zur Schichtdickenmessung oder zur Oberflächeninspektion sind einfach integrierbar. Je nach Lagenschichtung und Eigenschaften der Fasermaterialien ist die Herstellung von Prepregs in allen denkbaren Stärken möglich. © Roth Composite Machinery

Prepregs kommen in unterschiedlichen Branchen zum Einsatz. Roth entwickelt Maschinen zur Herstellung von Prepregs nach individuellen Kundenanforderungen. Für Vorversuche und Prozessentwicklungen steht in Steffenberg ein Labor zur Prepreg- und Organoblech-Herstellung zur Verfügung. Geschäftspartner und Rohstoffhersteller können in Zusammenarbeit mit Unternehmen Optimierungs- oder Verarbeitungstests an Matrixsystemen, Fasern und Geweben durchführen, ohne die eigene Produktion dafür zu unterbrechen. Mit der Prepreg Laboranlage lassen sich sowohl Duromere und thermoplastische Matrixsysteme bei bis zu 400 Grad Celsius verarbeiten.

Versuche mit thermoplastischen aber auch duromerischen Matrixmaterialien, mit Gelegen oder Geweben aller Fasersysteme beispielsweise aus Carbon, Glas oder Aramid sind möglich. Das Unternehmen kann mit der Laboranlage mehrlagige Verbundwerkstoffe aus Geweben, Fasern und Folien herstellen. Ein Streusystem für die Verarbeitung von Pulver oder Granulat anstelle einer Folie ist integrierbar. Als Auftragssysteme für die Matrix stehen die Kommarakel- und die Foulardmethode zur Auswahl. Der modulare Aufbau und das mobile Auftragswerk ermöglichen darüber hinaus den Einsatz alternativer, kundenspezifischer Auftragswerke. Die Labor-Anlage bietet ein Spulengatter mit 80 Spulenplätzen, acht Abwicklern, drei Aufwicklern sowie eine spezielle Faserspreizung. Die modulare Bauweise und das offene Design sollen die einfache Bedienbarkeit gewährleisten. Messsysteme, beispielsweise zur Schichtdickenmessung oder zur Oberflächeninspektion, sind integrierbar. Je nach Lagenschichtung und den Eigenschaften der Fasermaterialien ist die Herstellung von Prepregs in unterschiedlichen Dicken möglich.

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