3-D-Faserspritzen ersparen Produktionsschritte

Eine neue Preforming-Technologie für gewichtsoptimierte Hochleistungsbauteile aus Faserverbundkunststoffen mit thermoplastischer Matrix (TP-FVK) hat das Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) an der RWTH Aachen entwickelt.

Mit dem 3-D-Faserspritzen genannten Verfahren können endkonturnahe Vorformlinge (Preforms) mit lokal einstellbaren Eigenschaftsprofilen automatisiert hergestellt werden.

3-D-Faserspritzen: Ausgangsmaterial sind Hybridgarne

Als Ausgangsmaterial werden Hybridgarne, bestehend aus Verstärkungsfasern und thermoplastischen Matrixfasern, verwendet, die im Prozess auf definierte Faserlängen zwischen 12,5 mm und 50 mm geschnitten und ausgerichtet auf eine luftdurchlässige Form aufgespritzt werden. An der auf einem 6-Achs-Roboter montierten Form liegt Vakuum an, so dass die Fasern temporär in der abgelegten Position fixiert werden.

Durch oberflächliches Anschmelzen der Matrixfasern mit Heißluft verbinden sich die Materialien und lassen sich so ohne Verschnitt und weitere aufwendige Umformprozesse zu dreidimensionalen Hochleistungsbauteilen pressen.