CFK Drapiereffektor zur automatisierten Fertigung anspruchsvoller Faserverbundstrukturen

Das Ziel des Forschungsvorhabens bestand in der Entwicklung einer Methode zur automatisierten Aktivierung und Umformung von bebinderten Faserhalbzeugen. Mit dieser Methode wird eine hhere Reproduzierbarkeit und Effizienz erreicht im Vergleich zu derzeit konventionellen Drapierverfahren, die weitgehend manuell orientiert sind. Im Vorhaben wurde ein Drapiereffektor entwickelt, gebaut, in Betrieb genommen und an trockenen Faserhalbzeugen aus Glas- und Kohlenstofffasern getestet. . Es wurde ein Gert entwickelt, welches nicht auf eine Geometrie festgelegt ist, sondern einer groe Anzahl von Formen, gerecht werden kann. So lassen sich mit dem entwickelten Endeffektor verschiedene komplizierte Geometrien fertigen. Die Entwicklung eines komplexen Gertes wie eines variablen Drapierendeffektors erfordert eine methodische Herangehensweise, um die Kompliziertheit zu verringern. Es wurde entschieden, einen funktionstrennenden Ansatz zu verfolgen. Dies reduziert zum einen die Komplexitt des Gertes und erhht gleichzeitig die Variabilitt, einem der Kernpunkte des Vorhabens. Die funktionsintegrierenden Anstze besitzen alle sehr komplexe Mechaniken, und sind in der Gre der zu verarbeitenden Bauteilen limitiert. Die Textilien knnen jeweils nicht grer sein, als die Effektorabmessungen, da sie sonst nicht gegriffen werden knnen. Da der Greifer beim funktionstrennenden Ansatz separat ausgefhrt ist, kann er deutlich grer sein, was die Kosten nicht gro erhht, da er mit Off-The-Shelf Komponenten gefertigt werden kann. Der Drapiereffektor mit dem gewhlten Prinzip besteht aus einem Kissen, dass sich der Geometrie des Fertigungsmittels anpasst, damit das Textil in Form bringen und gleichzeitig den Binder aktivieren und die ntige Vorkonsolidierung vornehmen kann. Dass Kissen besteht aus einer inneren Kissenhlle, die die Fllung aus Glaskugeln hlt und auf der Kohlenstoffrovings die ntige Wrme zur Binderaktivierung abgeben. Diese Hlle ist umgeben von einer ueren Hll