Kurt Gartlehner

Kurt Gartlehner

Ein Stimme Ein Berater

Composite Technologie

17. Mai 2012

Gartlehner: Implementierung und Produktion von 5D Composite- Materialien

die 5D Technologie kombiniert die folgenden Technologien, um mehrdimensionale Produkte mit aussergewöhnlicher struktureller Performance zu produzieren!

 1. Glas – Basalt – Carbon (oder andere Fasern):

neuartige Wege, um faserverstärkte Materialien kontrolliert zu verarbeiten.

 

2. Automatisierte computerunterstützte Spindel- Steuerung:

erlaubt Gitterstrukturen mit komplexen Formen zu produzieren. Der Prozess ermöglicht Teile in fast jeder Größe und mit jeglichen Belastungserfordernissen.

 

3. In-Form-Gelbeschichtung:

der Prozess ermöglicht fertig beschichtete Produkte.
4. In-Form-Imprägnierung:

um Oberflächenstrukturen und strukturelle Stabilität zu erhalten.

Die multi- axialen Roboter bauen Gitter entsprechend den strukturellen Anforderungen und dem gewünschten Design des Bauteils auf. Das Gitter (eine nestähnliche Struktur) liefert die verstärkende Matrix um Composite – Teile zu erschaffen die sämtliche Anforderungen erfüllen.

 

5. Produktionsmaschinen:
5D entwirft und baut vollständige Produktionsanlagen um komplexe verstärkte Strukturen herzustellen.

 

6. Muster- Erstellung:
Durchgehende Faserverstärkungen werden präzise positioniert in einem vorgegebenen Muster, das computernumerisch kontrolliert (CNC) wird und hochautomatisierte Produktion von axi- symmetrischen Komponenten ermöglicht.

 

7. Die Computersteuerung:

erlaubt die äusserst präzise Positionierung jeder einzelnen Faser. Die Faserplatzierung wird bauteilspezifisch optimiert. In unserem Produktionsprozess verwenden wir verschiedene Faserarten – Glas- und Carbonfasern können genauso kombiniert werden wie thermoplastische und natürliche Fasern.

 

8. Mechanische Performance – Eigenschaften:
Keine anderen Materialien können mit der Performance dieser Produkte mithalten:

Kosten der Werkzeugerstellung

  • Kosten der Werkzeugerstellung
  • Kosten von Design und Herstellung
  • Die Fähigkeit, komplexeste Produkte herzustellen
  • Die Fähigkeit, beschichtete Teile vollautomatisch zu produzieren.

Das fertige Produkt kann gegen jedes bekannte Material auf dem Markt bestehen. Die Marktdurchdringung wird aber auch stark von klarem und verständlichem Design abhängen – strukturelle und mechanische Performance ist gegeben.

Numerische Ergebnisse aus der Finiten Elemente – Analyse sollten mit experimentellen Daten nach Erstellung der Bauteile verglichen werden um das ideale Stabilitäts – Gewicht-Verhältnis zu erreichen.

Das sammeln dieser Daten wird zu einem besseren Verständnis von Composite- Gitterstrukturen führen und sich immer weiter verbessernde Composite- Strukturen ermöglichen.

 

9. Das Design:

kann vollständig auf spezifische Kundenbedürfnisse und die strukturellen Eigenschaften des Produkts angepasst werden. Das Produkt kann aus jedem Composite- Material gefertigt werden, was weitere Flexibilität auf gewünschte Eigenschaften und Herstellkosten ermöglicht. Alle Design- und Produktionsvariablen erlauben weitgehende Anpassung an spezifische Stabilitätsanforderungen jedes Abschnittes des Produktes.

Design – mit unendlichem Potential:
Mit uns können Kunststoffdesigner eine riesige Variation innovativer Produkte kreieren. Typische Designprobleme bei der Umsetzung können mit unserer Technologie sehr gut begegnet werden:

- einheitliche Wandstärken
- doppelwandige Konstruktionen
- verstärkte Ecken
- Inserts, Verstärkungsstreben, kiss-off ribbing und Einkerbungen/Flansche

 

10. Die Formen:

bieten signifikante Vorteile im Vergleich zu anderen Formtechniken und Thermoforming:
- Kosten für Formen und Werkzeug sind vergleichsweise gering
- die Technologie ist für kurze Produktionsläufe geeignet, vor allem bei Verwendung von Formen mit mehrfachen Ausnehmungen
- sowohl geschlossene hohle Produkte wie auch Werkstücke mit Öffnung können produziert werden
- keine Nachbearbeitung nötig
- kein Harzrückstand
- Wandstärke und Gewicht können einfach beeinflusst werden
- Werkstücke mit Ausnehmungen /Flansche können einfach produziert werden
- Werkstücke können in jeglicher Größe hergestellt werden
- minimale Querschnittsverformung und minimaler Verzug
- hervorragende Oberflächenbearbeitung und Beschichtung
- die geformten Werkstücke sind belastungsfrei herstellbar
- Kunststoff- oder Metall Inserts können oftmals als integrale Bestandteile des Werkstücks verarbeitet werden
- doppelwandige Konstruktionen sind möglich

 

11. Die Wahl des Harzes – Polyurethan:
Fortschritte bei Polyurethan sowie das neue Verarbeitungsequipment unseres Technologiepartners machen dieses Verfahren zum potentiell schnellst wachsenden Gebiet in der Composite – Verarbeitung.

Diese Technologie erlaubt die präzise Platzierung komplexer Fasernetzstrukturen in der Form. Der automatisierte PU-Spray- Roboter benetzt Glas- oder andere Fasern im Inneren der geschlossenen Form. Diese Kombination aus Ausgangsmaterial und Verarbeitungsprozess ist in der Erstellung von leichtgewichtigen Produkten jedem anderen komplexen Material überlegen.

Unseres Partners einzigartiges Set-up mit PU besteht aus einem Zweikomponenten-Dosiersystem, einer Reihe von Pumpleitungen, einem Transportsystem in einen konventionellen PU- Niederdruck – Mixkopf mit statischem Mixer.

Er arbeitet in einem geschlossenen Harz- Injektionsprozess. Die aussergewöhnlichen Eigenschaften von Polyurethan hinsichtlich Druck- und Verwindungswiderstand in Kombination mit der interlaminaren Stärke (die zweifache Stärke von Polyester) ermöglicht Anwendungen mit geringem Gewicht und niedrigen Kosten.

Unseres Partners neue 5D- Technologie ist die signifikanteste Innovation, um Endlosfaser-Technologie in den Fokus zu stellen. Die Fähigkeit, optimal auf Performance und geringes Gewicht sowie geringe Kosten zu blicken erlaubt Massenproduktion auf automatisierten Produktionslinien mit erhöhter Stabilität und Reproduzierbarkeit von beschichteten und verstärkten Composite- Teilen.

 

12. Beispiele: