Komplexe Bauteile aus Faserverbundkunststoffen (FVK) werden bei kleinen bis mittleren Größen aktuell durch mehrstufige Prozesse auf Basis von trockenen, textilen Vorformlingen (Preforms) oder aus vorimprägnierten Halbzeugen (Prepregs) hergestellt.
Neben einem hohen manuellen Anteil ist die aktuelle Fertigung dieser Teile durch einen hohen Verschnitt charakterisiert, aktuell 30 bis 50 Prozent. Daher findet ein neues verschnittarmes Preformingverfahren zunehmend Anwendung: das Tailored Fibre Placement oder TFP.
Das TFP ist ein spezielles Stickverfahren, welches eine kraftflussgerechte, endkonturnahe und damit effiziente Faserablage gewährleistet. Aufgrund des steigenden Bedarfs an Materialmischbauweisen, vor allem in der Automobilindustrie, werden lösbare Montageverbindungen (On- oder Inserts) als Schnittstellen im Werkstoffverbund (FVK+Metall) benötigt. Derzeit werden solche Inserts jedoch entweder aufwändig auf das konsolidierte Bauteil aufgeklebt oder es müssen zusätzliche Bohrungen zur Integration im bereits harten Bauteil angebracht werden.
Im Rahmen des Projekts TFPInsert wird mit der Firma Hollmann GmbH und dem ITA die automatisierte Applikation neuer, material- und prozessgerechter Krafteinleitungselemente (Inserts) im Preformingprozess mittels TFP-Verfahren entwickelt. Das Video auf der ITA-Webseite zeigt, wie Inserts auf dem Trägertextil beziehungsweise auf dem gestickten Preform durch den Stickfaden fixiert werden. Beim weiteren Lagenaufbau wird der Insert nicht nur unter den Rovinglagen integriert, sondern durch zusätzliches Umschlaufen fixiert.
Gefördert wird das Projekt „TFPInsert“ vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) im Rahmen des Förderprogrammes ZIM-Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand.
Quelle: Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University
