Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Composites 2012: Tapelegen fit für Serienfertigung

28.09.2012
Metalle in Autos und Flugzeugen weichen zunehmend faserverstärkten Kunststoffen. Diese Materialien über das so genannte Tapelegen herzustellen, bietet einige Vorteile. Wissenschaftler arbeiten daran, diese Technologie fit zu machen für die Serienfertigung. Auf der Messe Composites Europe vom 9. bis 11. Oktober in Düsseldorf zeigen sie einige Demonstratorteile (Halle 8a, Stand A11).

Umdenken ist angesagt bei den Automobilherstellern: Während Fahrzeuge bislang hauptsächlich aus Metallen wie Aluminium und Stahl bestanden, zwingt die aufkomende Elektromobilität künftig zum Leichtbau.


Forscher arbeiten daran, das Tapelegen fit zu machen für die Serienfertigung.
© Fraunhofer ICT

Das heißt: Neue Materialien müssen her. Großes Potenzial besitzen faserverstärkte Kunststoffe – also Fasern, die mit einer Kunststoff-Matrix imprägniert werden und als Verbundwerkstoff zum Einsatz kommen. Diese Werkstoffe sind ähnlich fest wie Metalle. Häufig werden die für das Bauteil nötigen Zuschnitte aus textilen Halbzeugen herausgeschnitten – vorrangig aus Geweben. Dabei entsteht zum Teil viel Verschnitt des wertvollen Verstärkungsmaterials.

Eine Alternative ist das Tapelegen. Tapes sind unidirektionale Endlosfasern, die mit einer Matrix imprägniert sind und wie ein Band auf einer Rolle aufgewickelt werden. Diese Rollen werden in eine spezielle Anlage eingesetzt, eine Ablegeeinheit platziert sie in der gewünschten Geometrie. Dadurch lassen sich passgenaue Endlosfaserstrukturen herstellen, bei denen kaum oder gar kein Verschnitt entsteht. Für große Bauteilserien, wie sie beispielsweise in der Kompaktklasse die großen Automobilhersteller benötigen, ist das Verfahren derzeit jedoch noch zu langsam.

Forscher am Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT in Pfinztal wollen gemeinsam mit ihren Kollegen der ICT-Projektgruppe in Augsburg das Tapelegen der Serienfertigung nun einen großen Schritt näher bringen. Die beiden Anlagen, die die Forscher verwenden, sind Fabrikate der Firmen Coriolis und Fiberforge. »Um diese Anlagen herum entwickeln wir die weiterführende Prozesstechnik«, sagt Benjamin Hangs, Wissenschaftler am ICT. »Dazu gehört einerseits, dass wir die Anlagen im Dialog mit den Firmen optimieren, andererseits die Prozesskette weiterentwickeln.

Das umfasst das Ablegen der Fasern beziehungsweise Tapes, das Umformen, das Funktionalisieren und die Nachbearbeitung. Wir entwickeln beispielsweise neue Materialrezepturen, optimieren die Fertigungsparameter und entwickeln Prototypen.« Dabei widmen sich die Wissenschaftler unter anderem folgenden Fragen: Wie kann man verschiedene Bauteile optimal fertigen? Welchen Anforderungen an den Prozess und die Qualitätsstandards müssen erfüllt werden? »Wir haben bereits viele Erkenntnisse gewonnen, die dabei helfen können, den Prozess weiter in Richtung Mittel- und Großserienfertigung zu bringen«, so Hangs.

Die Bereitschaft bei den Automobilherstellern und der Luftfahrtindustrie, hier einen nächsten Schritt zu tun, ist groß. Denn das Tapelegen bietet – neben dem geringeren Verschnitt – gegenüber den Gewebehalbzeugen weitere Vorteile: Die Faserorientierung lässt sich beim Tapelegen beliebig einstellen. Die Fasern können also genau so ausgerichtet werden, dass sie die entstehenden Lasten optimal aufnehmen können. Beim Gewebehalbzeug werden hingegen vorrangig Kombinationen der Winkel von 0 und 90 Grad verwendet. Das Material lässt sich daher beim Tapelegen effizienter nutzen: Da es im Verbund zudem fester ist, reichen dünnere Materialschichten als beim Gewebehalbzeug. Auf der Messe Composites Europe vom 9. bis 11. Oktober in Düsseldorf stehen die Wissenschaftler für weiterführende Diskussionen zur Verfügung. (Halle 8a, Stand A11).

Benjamin Hangs | Fraunhofer-Institut
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2012/september/tapelegen-fit-fuer-serienfertigung.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht COMPAMED 2016 vernetzte medizinische Systeme und Menschen
23.11.2016 | IVAM Fachverband für Mikrotechnik

nachricht Kompakter und individuell einstellbarer Schutz für alle Anwendungen
18.11.2016 | PHOENIX CONTACT GmbH & Co.KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Im Focus: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Was nach der Befruchtung im Zellkern passiert

06.12.2016 | Biowissenschaften Chemie

Tempo-Daten für das „Navi“ im Kopf

06.12.2016 | Medizin Gesundheit

Patienten-Monitoring in der eigenen Wohnung − Sensorenanzug für Schlaganfallpatienten

06.12.2016 | Medizintechnik