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JEC AWARD Gewinner AZL zusammen mit einigen Projektpartnern bei der Preisverleihung auf der JEC in Paris (c) AZL Aachen GmbH
29.03.2019

AZL gewinnt JEC Innovation Award 2019, Kategorie: „Industry & Equipment“

Das AZL ist Gewinner des JEC AWARD 2019 in der Kategorie „Industry & Equipment“ für die neue Maschinen-Entwicklung "Ultra-Fast Consolidator Machine“. Dieses innovative Maschinensystem ist das Ergebnis eines 18-monatigen AZL Joint Partner Projektes, das 2017-2018 von den Forschungspartnern AZL Aachen und Fraunhofer IPT Aachen in Zusammenarbeit mit industriellen Partnerunternehmen wie Conbility, Covestro, Engel, Evonik, Fagor Arrasate, Faurecia SE, Laserline, Mitsui Chemicals, Mubea Carbo Tech, Philips Photonics, SSDT und Toyota (in alphabetischer Reihenfolge) durchgeführt wurde.

Das AZL ist Gewinner des JEC AWARD 2019 in der Kategorie „Industry & Equipment“ für die neue Maschinen-Entwicklung "Ultra-Fast Consolidator Machine“. Dieses innovative Maschinensystem ist das Ergebnis eines 18-monatigen AZL Joint Partner Projektes, das 2017-2018 von den Forschungspartnern AZL Aachen und Fraunhofer IPT Aachen in Zusammenarbeit mit industriellen Partnerunternehmen wie Conbility, Covestro, Engel, Evonik, Fagor Arrasate, Faurecia SE, Laserline, Mitsui Chemicals, Mubea Carbo Tech, Philips Photonics, SSDT und Toyota (in alphabetischer Reihenfolge) durchgeführt wurde.

Die neue UItra-Fast Consolidator Maschine ermöglicht sowohl hohe Flexibilität als auch die Massenproduktion von maßgeschneiderten thermoplastischen Laminaten mit reduziertem Ausschuss. Vollständig konsolidierte Mehrschichtlaminate mit unterschiedlichen Faserrichtungen und minimiertem Ausschuss (Tailored Blanks) können in Zykluszeiten unter 5 Sekunden hergestellt werden mit diesem einfach hoch skalierbaren Maschinenkonzept. Diese individualisierte Massenproduktion wird durch eine Kombination aus laserunterstütztem Tape Placement mit In-situ-Konsolidierung und einem Piece-Flow Prinzip erreicht, das in der Druckindustrie Stand der Technik ist, aber innerhalb der Composite Produktion noch nicht eingesetzt wurde.

Die erreichbare Produktivität ist durch dieses Prinzip auf über 500 kg/Stunde skalierbar, indem einzelne „Carrier“ durch mehrere Applikationsstationen bewegt werden, die wiederum mit mehreren Tapelege-Applikatoren ausgestattet sind. Die neue Maschine ist skalierbar: Mehrere Applikationsstationen können hinzugefügt werden, z.B. für jede Laminat-Schicht eine Station für die Massenproduktion oder für jede Faserrichtung eine Station mit einem Förder-Karussell: Hier werden die Carrier mehrfach durch die Applikationsstationen bewegt.

Die Kommerzialisierung des Systems durch einige der Industriepartner wird 2019 erfolgen. Der reale Maschinenaufbau wurde auf dem AZL-Stand der JEC Messe in Paris präsentiert.

Das „Follow-up“-Projekt hat begonnen und ist noch offen für die Aufnahme weiterer Industrie-Projektpartner. Im Rahmen dieses Follow-up Projektes werden insbesondere die Kommerzialisierung des Systems vorbereitet durch Langzeit-Tests sowie durch weitere Prozessoptimierungen mit unterschiedlichen Tape-Materialien.

Weitere Informationen:
AZL SMC, AZL, RWTH Aachen
Quelle:

AZL Aachen GmbH

Induktiv beheiztes Bushing der neuartigen Glasfaserspinnanlage (c) ITA
Induktiv beheiztes Bushing der neuartigen Glasfaserspinnanlage,
21.02.2019

ITA zeigt auf der JEC World 2019 u.a. neue Glasfaserspinnanlage

Am Gemeinschaftsstand des Aachener Zentrums für integrativen Leichtbau (AZL) in Halle 5A Stand D17 demonstriert das Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University (ITA) vom 12.-14. März 2019 in Paris seine Kompetenzen in den Bereichen Glasfasern, Preforms und Carbon Composites.
Die Exponate stammen aus unterschiedlichen Anwendungsfeldern und adressieren die Branchen Automotive, Luft- und Raumfahrt und Maschinenbau.

Am Gemeinschaftsstand des Aachener Zentrums für integrativen Leichtbau (AZL) in Halle 5A Stand D17 demonstriert das Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University (ITA) vom 12.-14. März 2019 in Paris seine Kompetenzen in den Bereichen Glasfasern, Preforms und Carbon Composites.
Die Exponate stammen aus unterschiedlichen Anwendungsfeldern und adressieren die Branchen Automotive, Luft- und Raumfahrt und Maschinenbau.

  1. Innovative Glasfaserforschung am ITA
    Der modulare Aufbau der neu entwickelten, induktiv beheizten Glasfaserproduktionsanlage ermöglicht hohe Flexibilität in der Forschung und das Induktionssystem eine deutlich schnellere Bedienbarkeit. Erstmalig werden am Stand des ITA Glasfasern live auf der JEC World hergestellt. Zu den Neuheiten der Anlage gehört das induktiv beheizte Bushing. Es hat ein flexibles Design und besteht aus einer Platin-/Rhodium-Legierung (Pt/Rh20) zum Einsatz für Hochtemperaturgläser. Die Glasfaserproduktionsanlage wurde so konstruiert, dass sich neue Konzepte und Ideen schnell erproben lassen.
     
  2. DrapeCube – Umformung textiler Halbzeuge
    Der DrapeCube bietet eine kostengünstige Konstruktion zur Herstellung von Faservorformlingen aus textilen Halbzeugen. Er kommt zum Tragen bei der Fertigung von Preforms für Prototypen und in der Kleinserie und eignet sich für Unternehmen, die in der von faserverstärkten Kunststoffen (FVK) tätig sind.
    Bei der Produktion von FVK-Bauteilen wird im Preformingprozess ein Großteil der späteren Bauteilkosten definiert. In kleinen und mittelständischen Unternehmen wird dieser Prozessschritt oft noch manuell ausgeführt. Daraus resultieren hohe Qualitätsschwankungen und Bauteilpreise. Besonders bei hochbelasteten Strukturbauteilen führt die Qualitätsschwankung dazu, dass die Bauteile überdimensioniert sind. So wird das Leichtbaupotential von faserverstärkten Kunststoffen zu wenig genutzt.
    Eine Lösung bietet das aus der blechumformende Industrie adaptierte Stempelumformverfahren zur Formgebung von Verstärkungstextilien. Dabei wird das Textil zwischen zwei Formhälften (Patrize und Matrize) eingelegt und automatisiert umgeformt. Dieses Verfahren kommt aufgrund hoher Anlagen- und Werkzeugkosten fast ausschließlich in der Großserie zum Einsatz. Das ITA hat die Formgebungsstation DrapeCube entwickelt, die eine kostengünstige Alternative bietet und in der Lage ist, den aktuellen Stand der Technik für die Formgebung textiler Halbzeige vollständig abzubilden. Am Stand werden die Prozessschritte in einem Video demonstriert.
     
  3. Kohlenstoffaserverstärkter Kunststoff (CFK)-Preform
    Der CFK-Preform besteht aus Carbon-Multiaxial-Gelege, das durch expandiertes Polystyrol (EPS) umgeformt ist, um die Drapierqualität zu optimieren. Durch die schonende, textilgerechte Umformung mittels Schaumexpansion können Preforms in erhöhter Qualität hergestellt werden. Erstmalig wurde die Schaumexpansion genutzt, um Preforms so umzuformen, dass die Drapierqualität im Vergleich zur klassischen Stempelumformung verbessert wird.
    Die Vorteile des so umgeformten CFK-Preforms liegen in der Einsparung von Anlagenkosten, da das Investment viel geringer ist. Dazu wird der Verschnittanteil reduziert, weil eine endkonturnahe Fertigung ermöglicht wird. Darüber hinaus wird der Ausschuß verringert, da weniger Fehler im Textil entstehen.
    Zielgruppe sind die Hersteller von faserverstärkten Bauteilen, insbesondere für die Klein- und Mittelserie, bei denen die klassische Stempelumformung nicht wirtschaftlich ist.
     
  4. Gestickter Preform mit integriertem Metallinsert
    Die 12k Carbonfaserrovings werden durch das Spezial-Stickverfahren Tailored Fibre Placement (TFP) zu einem Preform abgelegt. Beim weiteren Lagenaufbau wird der Insert nicht nur unter den Rovinglagen integriert, sondern durch zusätzliches Umschlaufen fixiert. Der hochintegrative Preformingansatz bietet die Möglichkeit zur Reduktion von Gewicht und Prozessschritten sowie zur Steigerung der mechanischen Performance.
    Bisher wurden Inserts geklebt oder es waren Bohrungen im Bauteil notwendig. Aufgeklebte Inserts sind durch die Klebefläche limitiert. Das Einkleben von Inserts in Bohrungen zieht hohe Bohrerabrasion und damit hohen Werkzeugverschleiß nach sich.
    Die Vorteile des gestickten Preforms mit integriertem Metallinsert bestehen in der Reduktion von Verschnitt durch TFP-Preforming und der Steigerung der spezifischen Ausreißkraft. Dazu besteht die Möglichkeit, die Herstellung integrativer Preforms zu automatisieren. Damit ist der Preform mit integriertem Metallinsert interessant für die Zielgruppe Automotive und Luft- und Raumfahrt.
Weitere Informationen:
RWTH Aachen, ITA, Textiltechnik
Quelle:

Institut für Textiltechnik of RWTH Aachen University

Barhocker aus Beton mit hybrider Carbon-Bewehrung zur schnellen, kosteneffizienten Positionierung der Textilbewehrung (c) Institut für Textiltechnik of RWTH Aachen University
29.10.2018

ITA auf der Composites Europe 2018 in Stuttgart

Das Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University, kurz ITA, zeigt auf der Composites Europe in Stuttgart vom 06.-08. November Produkte, Bauteile und Maschinen entlang der Faserverbundprozesskette. Das ITA präsentiert sich auf dem Stand des Aachener Zentrums für integrativen Leichtbau (AZL) in Halle 9, Stand E70. Anhand verschiedener Demonstratoren werden ausgewählte innovative Prozesse und Produkte über die einzelnen Schritte hin dargestellt. Die Exponate stammen aus unterschiedlichen Anwendungsfeldern: Von Mobilitätsanwendungen bis hin zur Baubranche.

Das Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University, kurz ITA, zeigt auf der Composites Europe in Stuttgart vom 06.-08. November Produkte, Bauteile und Maschinen entlang der Faserverbundprozesskette. Das ITA präsentiert sich auf dem Stand des Aachener Zentrums für integrativen Leichtbau (AZL) in Halle 9, Stand E70. Anhand verschiedener Demonstratoren werden ausgewählte innovative Prozesse und Produkte über die einzelnen Schritte hin dargestellt. Die Exponate stammen aus unterschiedlichen Anwendungsfeldern: Von Mobilitätsanwendungen bis hin zur Baubranche. Anbei ein Beispiel aus dem Baubereich:

Durch den Barhocker aus Beton mit hybrider Carbon-Textilbewehrung beweist das ITA, dass Textilbetonelemente eine enorme geometrische Gestaltungsfreiheit ermöglichen und gleichzeitig einfach herstellbar sind. Bislang war die manuelle Positionierung der Textilbewehrung zeitaufwändig und komplex, da zulässige Toleranzen im Millimeterbereich liegen. So trug die Fertigung hauptsächlich zu den hohen Kosten von Textilbeton bei.

Am ITA wurde gemeinsam mit den beiden Industriepartnern Albani Group GmbH & Co. KG und DuraPact 2.0 Kompetenzzentrum Faserbeton GmbH eine neue Hybridbewehrung mit integriertem Ab-standshalter entwickelt. Diese Hybridbewehrung senkt die erforderliche Zeit zur Positionierung der Bewehrung um bis zu 60 Prozent und macht den Werkstoff damit deutlich wettbewerbsfähiger.

Die kostengünstige, hybride Bewehrung enthält einen integrierten Abstandshalter und ermöglicht damit die einfache Positionierung von trockenen und beschichteten Bewehrungen. Durch den integrierten Abstandhalter lassen sich schnell mehrere Bewehrungslagen stapeln, wodurch der gewünschte Bewehrungsgrad einstellbar ist. Die Hybridbewehrung besteht aus einem Carbon- oder Glasfasergitter, das mit einer durchlässigen Matte aus Polyamid gefügt ist und in naher Zukunft bei den Industriepartnern als Rollenware erhältlich ist.

Weitere Informationen:
Composites AZL
Quelle:

Institut für Textiltechnik of RWTH Aachen University