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Geometrievariable Profilherstellung

Endlosfaserverstärkte thermoplastische Halb­zeuge werden aufgrund ihre hohen Steifigkeit und Festigkeit in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt. Da die Gestaltungsmöglichkeiten für Profile vielfältig sind, werden sie regelmäßig auch in profilierter Form (z. B. Stringer, Profilen, Träger etc.) benötigt. Allerdings stellt die Herstellung profilierter Faser­verbundhalbzeuge wegen ihrer be­schränkten räumlichen Gestaltungsfreiheit durch die geringe elastischen Deformier­barkeit der Fasern bei der Drapierung bzw. im Formgebungsprozess ein großes Problem dar. Dadurch können stark gekrümmte Faserverbundhalbzeuge teilweise überhaupt nicht realisiert werden. Hinzu kommt, dass die Profilabmessungen durch die Abmessungen der verwendeten Anlagen begrenzt und somit endlich sind.

Mit der hier beschriebenen Technologie ist es möglich eine kontinuierliche Herstellung profilierter, endlosfaserverstärker thermo-plastischer Halbzeuge zu gewährleisten. Grundgedanke der Erfindung ist die Modifi­kation bestehender Webtechniken von Mehr­fach­geweben sowie deren Kom­bination mit der Intervallheißpresse für die Herstellung gekrümmter Profile. Die entsprechende Zuführung der Verstärkungs­faser in den Herstellungsprozess der Profile erfolgt durch die örtlich direkte, profil­geometrie­abhängige Herstellung der textilen Verstärkungsgewebe vor der Produktions­anlage. Dadurch wir übermäßige Streckung und Stauchung der Profilgeometrie vermieden und somit Faserbruch minimiert. Anschließend wird der drapierte Verbundwerkstoff in einer Intervall­heiß­presse auf die gewünschte Form gepresst.

Anwendung
Von Interesse für Verbundwerkstoff- sowie der Luft- u. Raumfahrtindustrie (Stringer) und dem Schiffs/Automobilbau (Spanten/Stoßfänger)

 Vorteile

  • Endlose, 3-dimensional gekrümmte thermoplastische Profile multiaxialer Faser­orientierung in einem Prozessschritt her­stell­bar
  • Vermeidung von Faserbruch aufgrund von Faserstreckung bzw. Faserstauchung; Bauteilmasse kann bei gleicher Festigkeit und Steifigkeit deutlich reduziert werden
  • Reduzierung der Umschlingungen zwischen Kett- und Schussfaden durch die spezifische Einbringung der Schussfäden
  • Erhöhung der interlaminaren Scheer-festigkeit (ILSF) aufgrudn der 3D-Webtechnik

Stand der Entwicklung
Pläne, Zeichnungen, Berechnungen und Gewebebeispiel

Patentstatus
Deutsche Patentanmeldung

Zu vergebende Lizenzen
Herstellung und Vertrieb national, exklusiv oder nicht-exklusiv

Weitere Informationen:
Unser Zeichen: IVW026
(Bei Anfragen bitte angeben)

Ansprechpartner

Dipl.-Ing. Simon Horoz
Trippstadter Straße 110
67663 Kaiserslautern
Tel        +49 (0) 631 / 316 68 - 95
Fax       +49 (0) 631 / 316 68 - 99
E-Mail   horoz(at)img-rlp(dot)de