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Der Rohstoff Carbonfaser wird nicht ohne
Grund manchmal als Schwarzes Gold bezeichnet.
Er ist teuer, die Weiterverar bei -
tung zu Gelegestrukturen und schließlich
zu carbonfaserverstärkten Kunststoffbauteilen
(CFK) aufwändig und in Teilen Handarbeit.
Deshalb finden sich CFK-Konstruktionen
bislang nur in Anwendungen,
für die eine hohe Festigkeit bei geringem
Gewicht essentiell ist und bei denen
die Kosten nachrangig sind. Derzeitige
Haupteinsatzgebiete für Kohlenstofffaser
sind daher Formel 1-Bolide, Flugzeuge,
Schnellboote, Rotorblätter für besonders
große Windräder, Satellitenpanels und die
Medizintechnik.
Allerdings wandelt sich der Markt gerade
grundlegend. Verantwortlich dafür sind
Fort schritte, die in den vergangenen Jahren
über die gesamte Prozesskette zur
Herstellung von Faserverbundstoffen hinweg
erzielt wurden. Es spricht vieles dafür,
dass das Schwarze Gold und der damit
möglich gewordene Leichtbau die Zukunft
der Transport- und Logistikindustrie maßgeblich
bestimmen wird.
Besonders wirtschaftliche Produktion
Zu den Schrittmachern unter den Anlagen
bauern gehört der renommierte Textilma
schinenhersteller LIBA Maschinen fabrik
GmbH. Auf Basis bewährter Maschinentechnik
hat das Traditionsunternehmen die
Copcentra MAX 5 CNC für eine besonders
wirtschaftliche Produktion textiler Multiaxialgelege
aus Kohlenstofffaser entwickelt.
Die Maschine legt Tapes aus gleich ausgerichteten
und gespreizten Carbonfasern
(Rovings), die entweder direkt an der Maschine
oder offline gefertigt wurden, und
ordnet sie zu Schichten mit unterschiedlicher
Faserausrichtung (multiaxial) an. Die
Tape-Stücke werden dabei an ihren Enden
von Klemmen festgehalten, die auf zwei
Ketten installiert sind. Diese übernehmen
den Transport des zwischen 50 und 150
Zoll breiten Geleges durch die etwa 35 Meter
lange Anlage.
Wurden auf diese Weise bis zu sieben Faserlagen
übereinander erzeugt, durchläuft
das Gelege eine Verfestigungsstation.
Dort werden die Schichten im Nähwirken
mit Kettfäden vernäht und dann noch ein
Stück in den Klemmen fixiert durch die
Anlage transportiert, um negative Rückwirkungen
auf den Nähvorgang zu verhindern.
Danach wird der Rand des Geleges
abgeschnitten. Die Ware wird aufgerollt
und der in den Klemmen zurückbleibende
Abfall abgesaugt.
Hohe Qualität bei hoher Produktivität
Die Verarbeitung von exakt passend zugeschnittenen
Tapes ist maßgeblich für die
hohe Effizienz der Copcentra MAX 5 CNC.
Damit wird gegenüber dem sonst üblichen
Endlosverfahren vermieden, dass das Tape
vor jedem Richtungswechsel während des
Legeprozesses ein Stück im Bereich der
Klemmen geführt wird, das dann später
beim Beschneiden der Ränder als Abfall
verloren gehen würde. Dadurch geht die
LIBA-Anlage wesentlich sparsamer mit
dem Rohstoff Carbonfaser um als konventionelle
Anlagenlösungen.
Bei der Herstellung von Kohlenstofffasergelege
sind hohe Produktivität, ein sicherer
Fertigungsprozess und eine kontinuierlich
hohe Fertigungsqualität gefordert.
Für den Einsatz im großen Maßstab ist
aber auch eine extreme Flexibilität der
Produktionsanlage gefragt, um auf neue
beziehungsweise spezifische Anforderungen
eingehen zu können.
LIBA hat daher eine breite Palette unterschiedlicher
Maschinenmodule entwickelt.
Dazu zählen Online- und Offlinesysteme
03.13
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