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Maßgeschneiderte Anlagen für die Halbzeugfertigung

16.02.2018

Gewebe, Tapes, Organobleche: DORNIER zeigt auf der JEC Maschinen- und Anlagenlösungen zur effizienten Herstellung von Faserverbundhalbzeugen.

DORNIER präsentiert sich vom 6. - 8. März auf der Verbundwerkstoffmesse JEC World in Paris mit der Sparte Composite Systems®. Der Maschinenbauer etabliert sich zunehmend als Systempartner für Bauteil-, Faser- und Polymerhersteller rund um Maschinen und Anlagen zur Fertigung textiler Halbzeuge aus Hochleistungsfasern.

Händisch, Einzelanfertigung, Kleinserie – solche Schlagworte prägen noch immer die Herstellung von Faserverbundkunststoffen (FVK) aller Branchen, die auf faserbasierte Leichtbauanwendungen setzen, darunter Luft- und Raumfahrt, Automobilbau, Maschinenbau und Architektur. In Textilforschungseinrichtungen und Branchenunternehmen wird deshalb fieberhaft an der prozesssicheren und wirtschaftlichen Serienfertigung von FVK-Bauteilen gearbeitet. Dabei stehen auch die Neu- und Weiterentwicklung jener Maschinen und Anlagen im Fokus, auf denen Halbzeuge aus Carbon, Glas, Aramid und Basalt für Composites hergestellt werden.

Webmaschinen der Lindauer DORNIER GmbH bestimmen seit über 40 Jahren den Standard bei der Verarbeitung von Hochleistungsfasern wie Carbon. Doch das traditionsreiche Familienunternehmen deckt mit den Entwicklungen seines Bereichs Composite Systems® inzwischen einen großen Teil der Halbzeug-Fertigungspalette für FVK-Bauteile ab. „Wir zeigen auf der JEC, dass unser Know-how aus jahrzehntelanger Maschinenfertigung für die Halbzeugproduktion mittlerweile in weiteren Anlagen steckt“, sagt Dr. Josef Klingele, Produktmanager bei DORNIER Composite Systems®.

Organobleche aus Tapes weben
Zwar ist branchenweit bekannt, dass Gewebe aus Carbon für Flugzeugflügel, Autoteile und Medizintechnik weltweit auf DORNIER P1 Roving-Webmaschinen entstehen. Doch der Maschinenbauer bedient mittlerweile auch den sehr aktiven Tape-Markt mit einer eigenen Produktionsanlage. Auf ihr lassen sich bei Produktionsgeschwindigkeiten bis zu 30 m pro Minute trockene und vollimprägnierte Tapes in einer Breite bis 600 mm herstellen. Dank einer speziellen Imprägniereinheit können die Tapes im laufenden Prozess – statt wie bisher erst im Nachhinein – mit thermoplastischem Matrixmaterial imprägniert werden. Die gleichmäßige und kontrollierte Positionierung der Fasern für den Imprägnierprozess übernimmt eine ebenfalls von DORNIER entwickelte komplexe Spreizeinrichtung. „Wir erreichen damit sehr hohe Spreizgrade“, so Klingele.

Die fertigen Tapes – hier greift der Systemgedanke von Composite Systems® – können anschließend auf der DORNIER Tape-Webmaschine weiterverarbeitet werden. Zum Beispiel zu gewebten Organoblechen, die sich so wirtschaftlicher als bisher herstellen lassen. Der Grund: Fasern und Kunststoff sind in den Tapes bereits verbunden und müssen nicht länger mit teuren Pressverfahren separat zum fertigen Organoblech verfestigt werden. Die Vorteile für Halbzeugproduzenten und Bauteilhersteller: verkürzte Taktzeiten, geringere Herstellungskosten.

Maschinen und Anlagen nach Kundenwunsch
Bei DORNIER profitiert man in Sachen Halbzeug-Anlagenfertigung von der jahrzehntelangen Erfahrung mit der Entwicklung kundenspezifischer Systeme. „Die Anforderungen an Composite-Bauteile sind enorm vielfältig; keine Maschine zur Halbzeugeproduktion gleicht der anderen“, erklärt Klingele. Bauteil-, Faser- oder Polymerhersteller setzten oft auf Eigenentwicklungen und modifizierte Maschinen. Doch meist fehle die Erfahrung im Anlagenbau. Wenn es nicht weitergeht, wird der Maschinenbauer kontaktiert – und der bringt nicht nur die CE-Zertifizierung mit: „Wir bauen seit über 65 Jahren Maschinen und Anlagen mit einer sehr hohen Fertigungstiefe – ein solches Know-how erwirbt man nicht in ein paar Jahren.“

Um den komplexen Anforderungen der Kunden bestmöglich zu entsprechen, hat man bei DORNIER eigens ein Technologiezentrum eingerichtet, in dem spezifische Anlagenkonzepte für die Halbzeugfertigung getestet und Kundenversuche durchgeführt werden. Zum Beispiel auf 3D-Webmaschinen, die in alle drei Raumrichtungen weben. Mit ihnen liefert der Maschinenbauer vom Bodensee, der acht Prozent des Jahresumsatzes in Forschung und Entwicklung investiert, die zeitgemäße Antwort auf den textilen Leichtbautrend im Bereich Mobilität. „3D-Gewebe werden künftig in Autos und Flugzeugen eine tragende Rolle spielen“, ist sich Klingele sicher.