Flexible und reproduzierbare Preformherstellung - Herzog ...

13. Chemnitzer Textiltechnik Tagung [Vortragsblock]
2.3 Reproduzierbarkeit / Qualitätssicherung
Leichtbau bedeutet auch, dass kein überflüssiges Material zum Einsatz kommt.
Deshalb besteht die Bestrebung, die Sicherheitsfaktoren auf der Materialseite so
klein wie möglich zu halten. Gleichzeitig werden immer mehr Bauteile in Funktionen
eingesetzt, bei denen ein Versagen zu großen menschlichen / finanziellen Schäden
führen kann. Die Sicherstellung von Reproduzierbarkeit und gegebenenfalls
Fehlererkennung nehmen dementsprechend einen großen Anteil bei Serienlösungen
ein.
Die Flechtmaschine hat gegenüber den manuellen Legeverfahren den Vorteil der
Automatisierung. Um das Fehlen einzelner Rovings zu verhindern sind alle
Ablaufstellen mit Einzelfadenüberwachungen ausgestattet. Diese System verhindert
ein Start, falls eine Spule nicht besetzt wurde oder aber stoppt die Maschine bei
Materialende oder Fadenriss. Der Flechtwinkel ergibt sich aus den
Geschwindigkeiten von Flügelrädern und Abzug und gegebenenfalls der Kernform.
Die Programmierung erfolgt in der Regel über eine SPS und kann auf Wunsch mit
fehlersicherer SPS und mit Datenspeicherung zur Dokumentation ausgeführt
werden.
Zur Optimierung der Reproduzierbarkeit, gibt es zwei große Schwerpunkte.
Einerseits die Minderung von Faserschädigung und anderseits die automatische
Erkennung von Fehlern.
Faserschädigung des Garns kann beim Flechtprozess an vier Stellen auftreten.
Größtes Optimierungspotential findet sich beim Umspulvorgang. Ablaufgatter und
Spulmaschine sollten auf die Besonderheiten der Fasern ausgelegt sein. Zweiter
Punkt ist der Klöppel und das Spannungssystem desselben. Im Spannungsfeld
Volumen, Faserschädigung und Kosten, gilt es die größtmöglichen
Fadenführungsradien bei großen Volumen zu realisieren. Weitere Schädigungen
entstehen beim Kontakt der Rovings untereinander. Dieses kann durch geschickte
Anregung der freien Rovings minimiert werden. Zusätzlich ist es erstrebenswert, die
Rovings durch entsprechende Schlichte zu stabilisieren. Letzte Einflüsse kommen
von Umlenkungen, wie Flechtringen, Anpresshilfen oder Kern. Neben
entsprechender Oberflächengestaltung gibt es Ansätze durch Vibration, die Reibung
zu reduzieren. Die Quantifizierung der Faserschädigung online beim Flechten ist
momentan noch nicht realisierbar. Insbesondere die produktionsbedingten
Vibrationen erschweren eine optische Detektion von gebrochenen Filamenten.
Deshalb ist eine saubere Ausgestaltung aller Maschinenkomponenten zwingend
erforderlich.
Weiter Produktionsfehler, wie z.B. Spannungsunterschiede einzelner Klöppel, falsche
Kernposition oder ähnliches, führen zu einer visuellen Abweichung. Die
entsprechende optischen Erkennungstechnik steht für statische Anwendungen in
guter Qualität zur Verfügung. Die aktuellen Forschungsbemühungen richten sich auf
die Umsetzung im laufenden Flechtprozess. Die Herausforderung ist es hier so nah
wie möglich an den Flechtpunkt zu kommen, da ein einmal abgebundener
Flechtfehler nicht zu korrigieren ist. Deshalb ist offen, ob eine solche online
Überwachung zu vertretbaren Kosten zu realisieren ist, oder man günstiger mit
eventuellen Ausschussteilen bei einer Nachprüfung produzieren kann.
2.4 Simulation
Um neue Fertigungsverfahren insbesondere in der Automobilwelt einzuführen, ist
eine Simulation der Bauteile und ihrer Eigenschaften erwünscht. Dies gehört nicht zu
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