Projekt

MAI iSpan

Koordinator

Andreas Gebhardt, Fraunhofer IPA

Laufzeit

01.01.2019 - 31.12.2021

Projektvolumen

2,0 Mio. Euro

Projektpartner

ARRTSM GmbH

Blaser Swisslube AG

BMW AG

Dynamic Robotic Solutions GmbH

Fraunhofer - Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

Dynamic Robotic Solutions USA

Hochschule Augsburg - University of Applied Sciences

Hufschmied Zerspanungssysteme GmbH

IACMI USA

Lebmeier Konstruktionen

Michigan State University USA

Reichenbacher Hamuel GmbH

SCHUKO Bad Saulgau GmbH & Co. KG

SGL Carbon GmbH

technotrans AG

TRUMPF Laser- und Systemtechnik GmbH

Universität Augsburg

Voith Composites SE & Co. KG

Optimierung von CFK-Zerspanungsprozessen hinsichtlich Kosten, Qualität und Emissionen

Kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe werden „near net shape“ hergestellt, also so, dass das anfänglich hergestellte Bauteil in Größe und Form dem fertigen Produkt sehr nahe kommt. Dieser Ansatz reduziert den Materialeinsatz und -abfall sowie Kosten für Nachbearbeitungsschritte.

Dennoch ist der Randbeschnitt bei den meisten Fertigungsverfahren wie RTM- oder Prepreg-Prozessen ein wesentlicher Produktionsschitt nach der Aushärtung (z.B. Entfernen von Reinharzen an den Kanten). Außerdem müssen Fugen, Ausschnitte und Öffnungen an den Werkstücken gefertigt werden. Dies kann durch Laser- oder Wasserstrahlschneiden sowie durch Nass- und Trockenbearbeitung (mit und ohne Kühlschmierstoff) erfolgen. All diese Verfahren werden ständig weiterentwickelt. Außerdem kann sich auf keine Wissensbasis gestützt werden, um sich für eines dieser Verfahren für einen bestimmten Anwendungsfall zu entscheiden. Es gibt nur einige wenige Benchmark-Tests, die sich jedoch nur auf bestimmte Werkstoffe konzentrieren und zudem nur für das 2D-Schneiden durchgeführt wurden.

Das gemeinsame Ziel dieses Projekts ist es daher, eine Wissensbasis über alle Schneidtechnologien für moderne faserverstärkte Kunststoffe zu schaffen. Diese enthält neben den Schneidparametern auch Informationen zu Kosten, erreichbarer Qualitäten, Produktivität und Emissionen beim Schneiden komplexer 3D-Teile. So wird es dem Hersteller ermöglicht, sich für die am besten geeignete Technologie zu entscheiden.