Im monatlichen „Jour Fixe“ des Clusters CU West des Composites United e. V. stellen Unternehmen und Einrichtungen ihre Technologien oder Projekte zu einem aktuellen Thema vor. Beim Jour Fixe „Tapeleger – Problemlöser für viele Herausforderungen“ am 20. Januar 2025 beteiligten sich 35 CU-Mitglieder und Gäste. Dr. Jens Schlimbach, vom Leibniz-Institut für Verbundwerkstoffe, führte in das Thema ein und leitete die anschließende Diskussion.
„Die Belastbarkeit spielt bei vielen Anwendungen und Bauteilen eine zentrale Rolle. Tapeleger bringen Verstärkungen gezielt ein und sorgen dafür, dass Bauteile anforderungsgerecht und kostengünstiger werden“, so Dr. Heinz Kolz, Clustergeschäftsführer von CU West in seiner Begrüßung.
Im Rahmen des 29. Jour Fixe stellten folgende Unternehmen / Einrichtungen ihre Beiträge zum Thema vor:
Potenzial und Herausforderungen des thermoplastischen Tapelegen
AFPT hat sich vor einigen Jahren auf das thermoplastische Tapelegen spezialisiert, weil es nicht wie bei Duroplasten zu Faserverschiebungen kommt. Der Wärmeeintrag kann gezielt und begrenzt mit Laser eingebracht werden und das Bauteil ist fertig, wenn die Andruckrolle abgenommen wird.

Dabei sind thermische Spannungen eine Herausforderung, die es zu beherrschen gilt. Hybride Materialen, wie Aluminium und Stahl, können mit begrenztem Wärmeeintrag gefertigt und Verfahren kombiniert werden. Aktuell ist dies eine junge Technologie und eine Nischenanwendung. Datenbankinformationen über die Vielzahl der verfügbaren Materialien würde Simulationen ermöglichen und das Vertrauen in diese Technologie stärken. Das Verfahren bietet viele Möglichkeiten für die Kombination von Verfahren.
Referent: Dr. Patrick Kölzer, Geschäftsführer, AFPT GmbH

Thermoplast-Tapelegen: Einsteigerfreundliche Technologie mit geringen Investitionskosten
2D-Tapeleger von ASH stehen Interessierten bei vielen Forschungseinrichtungen für Tests zur Verfügung. Orthesen werden lastgerecht nach den individuellen Anforderungen jedes einzelnen Patienten gefertigt. Stapelfasern können effektiv in großen Tapelegern wiederverwertet werden. Sie haben den besonderen Vorteil, in Kreisstrukturen abgelegt werden zu können.
Mit großen Tapelegern wurden definierte Beschattungen für Fußgängerwege in Dubai gefertigt. Mit wenigen gezielt eingesetzten Tapes konnten größer Spritzgussteile verstärkt und dadurch deutlich Material eingespart werden. Kompaktanlagen für die Elektrotechnik verkleinern die Anlagen deutlich und reduzieren die Investitionskosten um den Faktor 10. Interessierte sollten sich an Forschungseinrichtungen wenden um, den Nutzen dieser Technologie zu erfahren.
Referent: Dr. Markus Steeg, Geschäftsführer, Automation Steeg & Hoffmeyer GmbH (ASH)
Innovationen zum laserunterstützten Tape-Wickeln für die Großserienproduktion von Wasserstoffdruckbehältern und Rotor Sleeves
Conbility ist nicht nur Anbieter von Tapelege-Anlagen, sondern unterstützt Kunden mit seinen Composite-Experten auch bei Design, Simulation und Prototypen. Im Technikum werden Kundenprojekte bis zur Abmusterung bearbeitet. Mit einem Prozent Tapes kann bei Spritzgussteilen auf Verrippung verzichtet und Material eingespart werden. So konnte beispielsweise bei einer Kofferraumschale für einen Automobilhersteller Material eingespart und mehr Kofferraumvolumen durch Verzicht auf Rippen gewonnen werden. Tapes sollten künftig standardisiert und in gleichbleibender Qualität zur Verfügung stehen.
Referent: Dr. Michael Emonts, Geschäftsführer, Conbility GmbH

Einführung und Diskussion: Tapelegetechnologie
Das Leibniz-Institut für Verbundwerkstoffe (IVW) forscht entlang der gesamten Wertschöpfungskette, von der Materialentwicklung über die Konstruktion bis hin zur Produzierbarkeit. Das IVW bietet seine Entwicklungskompetenzen entlang dieser Wertschöpfungskette an.
Aus der Diskussion:
Ohne Standards für Tapes werden die Anwendung sich nicht in die Breite entwickeln. Es wurde gefragt, ob Einsatzmöglichkeiten für Tapes mit beidseitig festen Kanten denkbar sind. Die Frage konnte nicht spontan beantwortet werden. Jede Wärmequelle habe Vor- und Nachteile. Die Wahl des Wärmeeintrags durch Gasheizquelle oder Laser müsse zunächst der Kunde treffen. Beim Laser sei der Wärmeeintrag schnell, flexibel und präzise. Die Investitionskosten seien höher, ein Preisverfall aber festzustellen. Man sollte sich für eine Wärmequelle entscheiden und diese gezielt für die Anwendungen optimieren.
Diskussionsleitung: Dr. Jens Schlimbach, stellvertretender Leiter Verarbeitungstechnik und Kompetenzfeldleiter Roving & Tapeverarbeitung am Leibniz-Institut für Verbundwerkstoffe GmbH (IVW)
Die Vorträge aus den jeweiligen Veranstaltungen sind für Mitglieder auf Carbon Connected verfügbar: https://www.carbon-connected.de/Group/CU.West/uebersicht
Ansprechpartner für Ihre Anliegen und die Veranstaltungsreihe ist Dr. Heinz Kolz, Clustergeschäftsführer CU West: heinz.kolz@composites-united.com