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Tape Laying ist für die Produktion von stabilen, flächigen Bauteilen schon seit längerem ein übliches und zuverlässiges Verfahren. Bisher kommen die Erzeugnisse vorwiegend bei teuren Projekten in der Raumfahrt- oder Luftfahrtbranche zum Einsatz. Mit einem fortschrittlichen Herstellungsprozess ermöglicht es Compositence jedoch, Composite-Produkte schnell sowie günstig zu produzieren und macht die moderne Technologie damit auch für preissensitive Anwendungen und Branchen in hohen Stückzahlen zugänglich.
Der herkömmliche Tape Laying Prozess
Das bisherige Tape Laying ist durch permanentes Andrücken des abgelegten PrePreg an die Kontur des Bauteilwerkzeuges gekennzeichnet. Durch das Andrücken wird die darstellbare Bauteilgeometrie jedoch eingeschränkt, da die Andrückrolle nicht alle dreidimensionalen Stellen eines Werkzeugs erreichen kann. Bei sehr flächigen Bauteilen, wie zum Beispiel einer Tragfläche, ist dies vernachlässigbar. Bei komplexen dreidimensionalen Objekten, wie zum Beispiel einer Nummernschildvertiefung eines Kofferraumdeckels, kann dies zu nicht produzierbaren Bauteilen führen.
Durch das permanente Andrücken beim Tape Laying wird der Ablageprozess zudem sehr langsam, während die Produktivität nur begrenzt für hochvolumige Serienfertigung brauchbar ist.
Die Revolution durch Compositence
Der neue Tape Laying Prozess von Compositence setzt genau dort an. Durch das patentierte Verfahren und die eigens entwickelten Legemaschinen bzw. die Legeköpfe, können die Faserbahnen am Rand fixiert werden. Das Überspannen eines Bauteils erfolgt dadurch schneller, da die Andrückrolle der Bauteilkontur nicht folgen muss.
Bei flächigen Bauteilen zeigt sich hier ein deutlicher Produktivitätsanstieg. Die überspannten Flächen können in einem nachfolgenden Prozessschritt in dreidimensional ausgeprägte Flächen nachgeformt werden, um somit auch komplexe dreidimensionale Geometrien abzubilden.
Auf diese Weise werden Fiber Composites schnell, exakt und mit den gewünschten Eigenschaften erstellt.
Die Werkstoffeigenschaften von Composite Materialien
Composites verdrängen durch ihre Vorteile zunehmend metallische Werkstoffe aus Flugzeugen, Autos und Alltagsgegenständen. Im Gegensatz zu Aluminium und Stahl werden die späteren Produkteigenschaften nicht nur durch die Konstruktion, sondern auch durch die Herstellung selbst maßgeblich beeinflusst.
Beim Tape Laying werden Fiber Fasern so angeordnet, dass sie die im Bauteil auftretenden Belastungen bestmöglich abfangen und damit aktiv zur Stabilität des gesamten Bauteils beitragen. Zudem ist es durch das von Compositence entwickelte Automated Fiber Placement möglich, durch das mehrmalige oder lokale Auftragen von Schichten die Struktur stellenweise oder flächendeckend zu versteifen; beim Metallgießen ist das nicht realisierbar und auch der manuelle Fertigungsprozess kann dies nur mit hohen Verschnittraten und mehreren Fertigungsschritten erreichen, die beim Tape Laying Verfahren von Compositence automatisiert ablaufen.
Vor allem durch das geringe Gewicht bei gleichzeitig extrem hoher Stabilität sind Tape Laying Produkte in vielen Branchen beliebt und unverzichtbar geworden. Insbesondere in Raumfahrtanwendungen, Flugzeugen und bei Sportgeräten, bei denen jedes überflüssige Gramm einen höheren Verbrauch bedeutet, haben Composites herkömmliche Produkte aus Metall verdrängt.
Ein Bauelement aus Fiber Composite besitzt eine höhere Stabilität als Stahl und weist dabei lediglich ein Fünftel des Gewichts auf.
Nicht nur in Nischenprodukten
Obwohl Tape Laying für High-Tech Produkte wie die Boeing 787 verwendet wird, entdecken auch mittelständische Firmen das Verfahren zunehmend für sich. Durch die ausgefallene matt-dunkle Optik und große Widerstandsfähigkeit wird die Produktionstechnologie auch für die Herstellung von Zubehör, Equipment oder Möbeln profitabel.
Die Einsatzmöglichkeiten von Composites sind nahezu unbegrenzt. Egal, ob Hocker oder Tragfläche, höchste Qualität bei minimalem Gewicht ist mit Bauteilen aus diesen High-Tech Fasern stets garantiert.