Fiber Patch Placement überzeugt erneut auf internationalen Messen und gewinnt den JEC Innovation Award in Seoul

Die Advanced Engineering (Birmingham) und die Composites Europe (Stuttgart), zwei europäische Leitmessen für Composites in diesem Herbst, waren zweifellos Erfolge für die Ingenieure und Entwickler von Cevotec. Neben den Messeauftritten fanden auch die Konferenzbeiträge während dieser Veranstaltungen, aber auch auf der GoCarbonFibre, dem International Composite Congress (ICC) und der JEC Asia Show ein sehr interessiertes Publikum. "Unsere Strategie, die Fiber Patch Placement Technologie immer wieder gemäß den Anforderungen unserer Kunden zu verbessern und weiter zu entwickeln, zahlt sich aus", sagt Thorsten Gröne, Geschäftsführer bei Cevotec. So fand die SAMBA Multi Produktionszelle in Birmingham und Stuttgart große Beachtung. Mit ihrer Multi-Materialzuführung automatisiert SAMBA Multi das zeit- und kostenintensive Multi-Material-Lay-up für Sandwichbauteile der Luft- und Raumfahrt. Auch die kontinuierliche Prozessüberwachung, über die alle Produktionszellen der SAMBA Series verfügen, stieß auf großes Interesse. Sie ermöglicht eine gleichbleibend hohe Legequalität und reduziert damit deutlich den Zeit- und Kostenaufwand für Einzeltests insbesondere in der Luft- und Raumfahrtindustrie. Vor allem bei den Stuttgarter Messebesuchern standen die maßgeschneiderten Faserverstärkungen im Automobilbereich im Fokus: Durch das positionsgenaue Aufbringen von verstärkenden Patches direkt auf der Karosseriestruktur können Standardkarosserien für den Einsatz in Sonderserienmodellen verstärkt werden. Auf diese Weise sind keine zusätzlichen Werkzeuge erforderlich und kurze Zykluszeiten möglich. Zusammen mit der Software ARTIST STUDIO, die eine virtuelle Prozesskette mit virtueller Laminatgenerierung, FEM-Simulation und automatisierter Offline-Roboterprogrammierung bereitstellt, eröffnet die Industrie 4.0-Technologie Fiber Patch Placement der gesamten Composite-Industrie bislang ungeahnte Perspektiven.

Ein hochinteressanter Nebeneffekt ergibt sich aus der Verwendung von Restbandmaterial, wie es bei AFP-Produktionsprozessen anfällt. "APF-Prozesse hinterlassen eine durchaus beachtenswerte Menge von ungenutztem Tape-Material", erklärt Felix Michl, CTO bei Cevotec. "Um die Rüstzeiten der AFP-Maschine kurz zu halten, werden alle Bandspulen gleichzeitig gewechselt, sobald das verbleibende Band auf einer Spule nicht ausreicht, um die nächste Schicht des Laminats aufzubringen". Das führt zu überhöhtem Materialverbrauch und weiteren Kosten zur fachgerechten Entsorgung des Restmaterials. "Die Verbesserung der Materialausnutzung und die Reduzierung der Gesamtkosten sind im Wesentlichen die Gründe, warum Premium Aerotec in einem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projekt mit Cevotec zusammengearbeitet hat", berichtet Michl weiter. „Mit der speziell auf die Verarbeitung von ½ Zoll breitem duroplastischem Prepreg-Band eingerichteten SAMBA Prepreg Produktionszelle können wir das restliche AFP-Band effektiv ‚recyclen‘. Die Anlage ermöglicht es uns auch, eben jenes spezifische Teil herzustellen, das Premium Aerotec zu bauen im Sinn hatte: eine Druckkappe mit einer komplexen, doppelt geschwungenen Form und einem Umfangsflansch für Nieten. Dieses Bauteil ist so komplex, dass normale Gewebe nicht drapiert werden können, um die gewünschte Geometrie zu erreichen". Alle bisherigen Versuche mit anderen Materialien und Verfahren führten zu hohen Kosten und einem zu schweren Bauteil.

Die erfolgreiche Entwicklung und Herstellung der OP-Box mit der FPP-Technologie unter Verwendung von Rest-AFP-Band reduzierte das Gewicht des Bauteils um 70%. Die wiederkehrenden Kosten konnten um 75% gesenkt werden während die Kostenreduzierung durch die Umnutzung des Materials nahezu 88% beträgt. Für diese Ergebnisse erhielten die Partner Premium Aerotec und Cevotec nun den JEC Innovation Award in der Kategorie "Nachhaltigkeit". „Wir waren definitiv stolz, am 15. November in Seoul unter den zwölf Ausgezeichneten aus acht verschiedenen Ländern zu sein und zusammen mit Premium Aerotec diese Auszeichnung zu erhalten,“ sagt Thorsten Gröne. "Die JEC Innovationspreise zeigen, wie Verbundwerkstoffe Lösungen für die neuen Herausforderungen in Bezug auf Effizienz, Nachhaltigkeit und Produktlebenszyklus eröffnen. Wir sind sicher, dass gerade dieses spezielle Projekt von besonderer Relevanz ist, da es Innovationen nicht nur am Bauteil, sondern auch am Prozess demonstriert, indem es die AFP- und FPP-Technologie effektiv kombiniert, um die Materialeffizienz zu steigern, Kosten zu senken und neue Anwendungen zu ermöglichen. Fiber Patch Placement ist derzeit die einzige Technologie, die in der Lage ist, die Herausforderungen dieses Bauteils zu meistern. Das zeigt eindrucksvoll, welches Potenzial FPP für die Luft- und Raumfahrtindustrie jetzt und zukünftig in der Herstellung komplexer Laminate bietet."