Kohlefaser-Verbundwerkstoffe

CFK-Strukturen sicher tempern

Umluftöfen können helfen, die in aufwendigen CFK-Strukturen erforderlichen Wärmebehandlungsprozesse sicher und mit engen Toleranzen ablaufen zu lassen.

Voraussetzung für die Produktion hochqualitativer CFK-Luftfahrtstrukturen, beispielsweise für Hubschrauber-Cockpits, sind präzise und zuverlässig eingehaltene Prozessparameter. Das gilt auch und besonders für die Wärmebehandlung der Composites, das Tempern. Für diese Anforderungen liefert Vötsch Industrietechnik - neben maßgeschneiderten Sonderlösungen - Standardsysteme mit Nutzraumvolumen zwischen 200 und 8000 Litern und Nenntemperaturen von 250 bis 350 °C.

Die Wärmebehandlung von Kohlefaserverbundwerkstoffen geschieht häufig unter Rotation. So kommen herausfahrbare Dreheinrichtungen zum Einsatz, in denen die Produkte während des Temperns bewegt werden. Da es sich häufig um Bauteile handelt, die bereits einen hohen Teil der Wertschöpfung erreicht haben, sind Fehler in den nachfolgenden Arbeitsgängen sehr kostenträchtig. Das Einhalten des vorgegebenen Temperatur-Zeit-Profils sowie das und eine homogenen räumlichen Temperaturverteilung und andere Prozessparameter sind deshalb einzuhalten. Wichtige Komponenten der Temperanlage sind deshalb nach Angaben des Herstellers redundant ausgeführt.

Auf Wunsch bietet das Steuer- und Regelungssystem in Verbindung mit der Software ein System zur Dokumentation aller Prozessparameter sowie die Möglichkeit der Vernetzung von bis zu 99 Anlagen, die gleichzeitig über einen PC geregelt und überwacht werden können. Das System ist Intranet- und Internet-kompatibel.

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Auch für die Herstellung von CFK-Rohren liefert das Unternehmen ein System. In diesem Herstellungsprozess kommen häufig Schubladen-Temperöfen zum Einsatz. In den in mehreren Ebenen übereinander angeordneten Schubladen sind Drehvorrichtungen integriert. So können pro Schublade mehrere Rohre aus Kohlefaserverbundwerkstoffen unter Rotation aushärten.

Die Temperöfen eignen sich laut Hersteller für unterschiedliche Wärme- und Trocknungsprozesse in der Produktion und Forschung. Der modulare Aufbau lasse Umluft-Temperöfen mit vielen Variationsmöglichkeiten entstehen und sorge für deutlich verbesserte Prozess- und Trocknungsergebnisse. Kürzere Anheiz- und Erholzeiten nach dem Öffnen der Tür sowie eine gute räumliche Temperaturverteilung seien weitere Pluspunkte. Praxisgerecht ist die Wahlmöglichkeit zwischen vertikaler und horizontaler Luftführung im Nutzraum, um eine optimale Anpassung der Strömungsverhältnisse an das Produkt zu erreichen.

Eine Reduzierung der Wärmebrücken sowie der Einsatz hochwertiger Isolationsmaterialien und eine verstärkte Wärmedämmung sollen die Außenwandtemperatur und den Energieverbrauch extrem niedrig halten. Zum Schutz des Bedienpersonals und zur Verringerung von Wärmeverlusten werden Heizsystem und Luftumwälzung beim Öffnen der Tür automatisch abgeschaltet.

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