Herstellung von Verbundwerkstoffstrukturen
Der Produktionszyklus von Verbundwerkstoffstrukturen wird in der Autoklavtechnologie unter Anwendung eines modernen Maschinenparks und aufgrund der fertiggestellten oder erhaltenen Projekte umgesetzt.
In einem Reinraum (clean room) der Reinheitsklasse 10000, der strenge Kriterien für Lagerung und Anwendung von vorimprägnierten Elementen erfüllt, befindet sich eine Gruppe von Kühl- und Gefrieranlagen. In diesem Raum ist auch ein digitaler Schneideplotter der G3-Generation der Fa. ZUND®, mit den Abmessungen des Arbeitstisches: 2.500 mm x 6.000 mm, aufgestellt. Der Schneideplotter kann auch im Dauerbetrieb arbeiten. Er ist mit einer Einrichtung ausgestattet, die ein Band aus vorimprägnierten Fasern direkt unter einen Schneidkopf zuführt und abnimmt. Der Pfad für den Schneidkopf wird mithilfe eines 3-D-Modellierungssystem generiert. Solch eine Lösung garantiert eine hohe Genauigkeit der zu schneidenden Verschachtelungen (nestings).
Darüber hinaus ist an den Arbeitsplätzen im Reinraum ein Laser-QC-System mit 8 Köpfen der Fa. VIRTEK® eingebaut. Das System ermöglicht, die aufeinander folgenden Schichten von vorimprägnierten Fasern präzise anzuordnen, was bei der Herstellung sehr komplizierter Konstruktionen von Motorhauben besonders nützlich ist.
Der Polymerisationsprozess erfolgt in modernsten Autoklaven der Fa. SCHOLZ®, die stabile Temperatur-, Druck- und Unterdruckwerte bei durchgeführten Prozessen ideal gewährleisten. Die Automatik der jüngsten Generation bewirkt, dass diese Anlagen überaus energiesparend sind, was einen wesentlichen Einfluss auf die Kostenreduzierung des jeweiligen Prozesses hat.
Wir verfügen über zwei Autoklaven mit folgenden Maßen:
• Durchmesser: 2.500 mm, Länge: 5.000 mm,
• Durchmesser: 3.500 mm, Länge: 10.000 mm,
Ein korrekter Verlauf eines Härteprozesses wird sichergestellt, indem Zubehör höchster Qualität und Werkstoffe zur Herstellung von Paketen aus vorimprägnierten Elementen, die infolge einer Zusammenpressung mit Unterdruck entstehen, eingesetzt werden. Sie werden von führenden Lieferanten in diesem Bereich bezogen.
Das bei der Prozessdurchführung erforderliche Zubehör (Gesenke, Layouts u. dgl.) wird unter Anwendung eines eigenen 5-Achsen-CNC-Fräsbearbeitungszentrums der Fa. JOBS - JOMACH 146® bearbeitet. Das Fräsbearbeitungszentrum hat einen Arbeitstisch mit folgenden Abmessungen: X: 6.000 mm, Y: 4.000 mm, Z: 2.000 mm. Die Kopfverdrehbarkeit beträgt in der C-Achse: +/- 400° und der A-Achse: +/- 220°. Diese Anlage ermöglicht, komplizierte geometrische Formen mit einer Genauigkeit von +/- 0,02 mm zu fräsen, was in Verbindung mit der maximalen Spindeldrehzahl von 24.000 Umdr./min. eine sehr hohe Genauigkeit der Flächenbearbeitung ermöglicht. Für die Befestigung von so großen Elementen auf dem Arbeitstisch des Fräsbearbeitungszentrums sorgt ein Unterdruck-Befestigungssystem. Ein Staubabsaugsystem bewirkt während der Bearbeitung, dass die für die Vorbereitung der Anlage erforderliche Zeit reduziert werden kann. Das Fräsbearbeitungszentrum ist mit der Steuereinheit SIEMENS 840D ausgestattet, die mit dem bei uns eingesetzten Programmiergerät für Werkzeugpfade, NX CAM, vollständig kompatibel ist. Das automatische Werkzeugmagazin dagegen, ausgestattet mit dem BLUM-System zur Werkzeugverschleißmessung, bewirkt, dass die Durchführung von mehreren verschiedenen Fräsvorgängen bei einmaliger Befestigung des jeweiligen Werkstücks, kein Problem darstellt.
Einem Polymerisationsprozess unterzogene und anschließend bearbeitete Erzeugnisse aus Verbundwerkstoffen werden dann genau geprüft. Sie werden visuell kontrolliert, ihre Maße werden auf die Übereinstimmung mit der technischen Dokumentation kontrolliert, sie werden auch mit Ultraschallwellen geprüft. Dabei werden Ultraschallprüfgeräte der Fa. OLYMPUS® vom Typ A-scan und Omniscan eingesetzt. Sie ermöglichen, ein zweidimensionales Bild zu erstellen. Zusätzlich haben wir einen Prüfstand für (zerstörungsfreie) Festigkeitsprüfungen von Werkstoffen, an dem die Biege- und Zugfestigkeit ermittelt werden. Dies ermöglicht es, Prüfungen von Prüfkörpern laufend durchzuführen, um die Übereinstimmung des jeweiligen durchgeführten Polymerisationsprozesses zu bestätigen, wie auch Stoffe zu prüfen, die dann in Labors genutzt werden, oder auch Prüfungen durchzuführen, die zum Ziel haben, die Eigenschaften des jeweiligen Prüflings wieder zu bestätigen.
Die nach der Qualitätskontrolle freigegebenen Einzelteile werden dann einer Nacharbeit unterzogen und anschließend in eine Lakierkabine (Arbeitsraumabmessungen: Länge: 7.000 mm, Breite: 4.000 mm und Höhe: 2.800 mm) weitergeleitet. Zusätzlich haben wir auch eine Heizkammer (Arbeitsraumabmessungen: Länge: 4.000 mm, Breite: 2.500 mm und Höhe: 2.000 mm) zur Verfügung, in der eine Durchwärmung der Einzelteile bis zu einer Temperatur von 250°C erfolgt.
