Beim CU Innovation Day am 04. Mai 2023 in Herzogenrath drehte sich alles um das Automated Fiber Placement (AFP). Bei diesem vollautomatisierten Fertigungsprozess für Composite-Bauteile werden faserverstärkte Kunststofftapes robotergeführt unter Anwendung von Druck und Temperatur entlang eines vorgegebenen Pfads auf der Oberfläche des Werkzeuges abgelegt. Mittlerweile gibt es einige Technologien zum automatisierten robotergestützten Platzieren von Verbundwerkstoffen, die nicht immer in Konkurrenz, sondern auch ergänzend betrachtet werden können, da sie in verschiedenen Anwendungen ihr Potenzial unterschiedlich entfalten. Gemeinsam mit den Referentinnen, Referenten und Gästen des Events wurden die Besonderheiten, Vorteile, Randbedingungen sowie Herausforderungen der unterschiedlichen Technologien diskutiert.
Zu diesem Thementag hatten die Arbeitsgruppen „Herstellverfahren“, „Automatisierung“, „Künstliche Intelligenz“ sowie „Additive Fertigung“ des Composites United (CU) eingeladen. Gastgeber war die Firma Conbility GmbH, ein Startup des Technologiestandorts Aachen. Dr. Michael Emonts, einer der Conbility-Gründer, sowie die beiden Organisatoren des Innovation Day, Dr. Thomas Heber (Clustergeschäftsführer CU Ost) und Dr. Heinz Kolz (Clustergeschäftsführer CU West), eröffneten die mit 40 internationalen Gästen ausgebuchte Veranstaltung und begrüßten Teilnehmende aus sechs europäischen Ländern.
Unter dem Titel „Schlüsselfertige Maschinen für lasergestütztes Tapelegen und Wickeln“ stellte Dr. Emonts die Anlagentechnologien seiner Firma vor. Die Conbility GmbH aus Herzogenrath bietet Maschinensysteme für automatisierte FVK-Produktionstechnologien an. Das Produktportfolio umfasst u. a. multifunktionale Tapelege- und -wickelköpfe, mit denen sowohl laserunterstützt Thermoplast-Tapes, als auch duroplastische Pregregs sowie Dry-Fiber-Rovings verarbeitet werden können. Neben den einzelnen Applikatoren bietet Conbility schlüsselfertige und lasersichere Fertigungszellen für das Rohre- und Druckbehälterwickeln sowie das 2D- und 3D-Tape Placement an. Kundenseitige Anwendungsgebiete der Conbility-Maschinen sind etwa die Herstellung konsolidierter Thermoplast-Laminate für die Weiterverarbeitung mittels Thermoformen und Hinterspritzen, die Herstellung kostengünstiger Leichtbauteile mit lokalen UD-Faserverstärkungen oder die Produktion von duroplastischen oder thermoplastischen Composite Druckbehältern. Ein zweites Geschäftsfeld umfasst die Technologieberatung und Kosten- sowie Life Cycle Analysen inklusive CO2-Footprint-Analysen mit der eigens hierfür entwickelten intuitiven Software „OPLYSIS“.
Weitere Themen und Vortragende waren:
- XCell, eine kompakte und zugängliche AFP-Lösung von Chiemi Avila Mori, Carbon Axis, Frankreich· 3D-Roboter-Tape-Layup von Wilhelm Rupertsberger, FILL, Österreich
- F2-Compositor® – Skalierbare Plattform zum Druck von Thermoplast-Tape-Preforms von Dr. Markus Steeg, Automation Steeg & Hoffmeyer
- Flexible Fiber Placement Systeme – die STAXX-Familie von Raphael Reinhold, Broetje-Automation
- VRA – die Tapelegemaschine für die Großserienfertigung von Automotive CFK-Teilen von Mario Krupka, Voith Composites
- Neuester Trend bei MTorres AFPs. Von Portalen für die Serienproduktion bis hin zu Forschung und Entwicklung in der Robotik von Manu Motilva, MTorres, Spanien· CATFiber V2 DFM: Einbindung von AFP in die Konstruktionsphase zur Optimierung von Verbundwerkstoffteilen für die automatisierte Fertigung von Thierry Couvin, Coriolis Composites, Frankreich
Im Laufe des Tages zeigten sich die Gäste immer wieder überrascht darüber, wie unterschiedlich Lösungen zum automatischen Fiberplacement je nach Anwendung gestaltet sein können. Anforderungen an Anlagen ergeben sich u. a. aus den jeweiligen Vorgaben hinsichtlich des Investitionsbudgets, der Platzbegrenzungen für die Anlage, der Legegeschwindigkeit, der Bauteilgröße, den Präzisionsanforderungen sowie dem Grad der Automation. Der Bogen der präsentierten Anwendungen reichte von kleinen Hochpräzisionskomponenten über Fahrzeugteile bis hin zum kompletten Flugzeugflügel.
Pausen für den individuellen Austausch und die Vernetzung sowie eine Live-Technologiepräsentation beim Gastgeber Conbility mit anschließender Führung durch das AZL Aachen rundeten den Innovation Day ab.
