Die 10 wichtigsten Fortschritte in der Fertigungstechnologie für Verbundwerkstoffe

Wussten Sie, dass einige Produktionsstätten die meisten ihrer Prozesse mit Roboterarmen durchführen?

Ja, die Zukunft ist da.

Heutzutage gibt es in der Fertigungsindustrie mehr spannende Technologien und Innovationen denn je.

Robotik mag jedoch umstritten sein, aber die besten Hersteller setzen weiterhin disruptive Techniken ein.

Lassen Sie uns über einige der Fertigungstechnologien sprechen, die die Messlatte in der Branche höher legen.

Fortschritte in der Fertigungstechnologie für Verbundwerkstoffe

Neue Fertigungstechnologien haben die Kraft, die Branche zu verändern. Sie schaffen entweder neue Märkte oder bauen bestehende um. Einige dieser Techniken waren vor einem Jahrzehnt unvorstellbar.

1. Nanotechnologie

Nanotechnologie ist noch kein Mainstream, aber in der Fertigungsindustrie auf dem Vormarsch.

Dies kann Herstellern dabei helfen, Materialien durch Manipulation von Materie auf atomarer, molekularer oder supramolekularer Ebene zu verbessern. Dies könnte bedeuten, dass Materialien länger halten oder ihnen ganz neue Eigenschaften verleihen.

Wir sind noch einige Jahre entfernt, aber stellen Sie sich eine Produktkomponente vor, die auf molekularer Ebene aufgebaut ist. Cool, oder?

2. Aushärtung außerhalb des Autoklaven (OOA)

Die Aushärtung außerhalb des Autoklaven (OOA) ist ein interessantes Phänomen. Es wird immer beliebter, da es Hochleistungs-Verbundkomponenten herstellen kann.

Dieses Verfahren reduziert Energie- und Werkzeugkosten ohne den Einsatz eines Autoklaven. Dadurch können sie die Zykluszeiten verbessern und erhebliche Volumina unterstützen.

Die OOA-Technologie reduziert die Kosten ohne Abstriche bei der Qualität.

3. Fortgeschrittene Robotik

In den letzten Jahren sind Fertigungsroboter vielseitiger geworden. Sie sind intelligent und flexibel. Um dies klarzustellen, hilft dies den Herstellern, ein Produkt schneller und mit steigendem Volumen zu liefern.

Die automatisierten Prozesse mit Robotern erhöhen die Produktionszeiten. Sie bieten auch mehr Präzision, Genauigkeit und Effizienz.

Zwei Verfahren zur Herstellung von Verbundwerkstoffen beruhen auf dem Einsatz von Robotern. Dies sind automatisches Tapelegen (ATL) und automatisierte Faserplatzierung (AFP).

4. Automatisierte Faserplatzierung (AFP)

AFP ist eine der fortschrittlichsten Methoden zur Herstellung komplexer Verbundkomponenten.

Durch den Einsatz eines Roboters zum Platzieren von Material baut AFP ein Bauteil Schicht für Schicht. Um hochgradig kundenspezifische Teile zu erstellen, platziert dieser Prozess Schichten in mehreren verschiedenen Winkeln. Der Roboter-Bestückungskopf dosiert, schneidet, klemmt und startet einzelne Prepreg-Tows neu.

AFP ist ein sich wiederholender Prozess, der dem Bediener mehr Kontrolle über die Komponentenherstellung gibt. Dies ermöglicht eine höhere Verarbeitungsgeschwindigkeit und senkt Materialverschwendung und Arbeitskosten. Es verbessert auch die Gleichmäßigkeit von Teil zu Teil.

5. Automatisches Tapelegen (ATL)

ALT ist ein noch schnellerer Prozess als AFP. Um hochkomplexe Teile herzustellen, legt ATL dasselbe Prepreg-Band gleichzeitig (anstatt in einzelnen Schichten) auf. Hersteller verwenden dieses Verfahren, um sowohl duroplastische als auch thermoplastische Komponenten herzustellen.

Die für diese Methode erforderliche automatisierte Ausrüstung ist teuer, aber ATL hat das Potenzial, Ihren ROI zu verbessern.

6. 3D-Druck

3D-Druck oder additive Fertigung ist mit Abstand das bekannteste Herstellungsverfahren.

Traditionelle Herstellungsverfahren sind subtraktive Verfahren. Diese Techniken verschwenden Rohstoffe, die dann immer wieder verwendet werden. Die 3D-Druck-Fertigungstechnologie ist präziser.

Die additive Fertigung erstellt mithilfe von CAD-Daten und spezieller Software ein virtuelles Abbild einer 3D-Oberfläche. Dieselbe Software „schneidet“ das 3D-Bild in superdünne 2D-Muster. Material wird festgelegt, um ein physisches 3D-Modell zu erstellen.

Hersteller nutzen 3D-Druck, um Kosten in der Produktentwicklungsphase zu senken. Dieses Verfahren senkt Material- und Arbeitskosten und spart Zeit bei der Werkzeugherstellung.

7. Das Internet der Dinge (IoT)

Das Internet der Dinge ist eine transformative Technologie in der Fertigungsindustrie.

Das IoT verbindet elektronische Geräte miteinander und gibt ihnen die Möglichkeit, Daten zu senden und zu empfangen. Dies geschieht ohne menschliches Eingreifen über das Internet.

Durch die Möglichkeit, Geräte miteinander zu „sprechen“, verbessert das IoT die Qualität der Komponenten und reduziert gleichzeitig Ausfallzeiten, Ausschuss und Kosten.

8. Big Data und Predictive Maintenance-Technologie

Es gibt auch andere Big Data Predictive Maintenance-Technologien, die die Fertigungsindustrie prägen.

Neue Technologien wie das IoT sind verfügbar, die Herstellern helfen, Daten zu sammeln, zu verarbeiten und zu messen.

Predictive Maintenance-Technologie prognostiziert Haken und Defekte durch die Verbindung von Fabriken. Es ermöglicht auch die Erstellung von Online-Datenbanken, die diese Prozesse verfolgen.

In bestimmten Branchen, wie beispielsweise der Medizintechnik, können Fehler fatale Folgen haben. Aus diesem Grund ist es für Hersteller von entscheidender Bedeutung, Prozessfehler zu diagnostizieren und zu erstellen.

Diese wichtigen Erkenntnisse bilden eine solide Grundlage für die Verbesserung des Betriebs.

9. Cloud-Computing

Sie dürfen Cloud Computing nicht mit der Fertigungsindustrie in Verbindung bringen. Es ist eine aufstrebende Praxis, die von vielen Unternehmen übernommen wird.

Cloud Computing verbindet Remote-Dienste über das Internet, um Daten zu speichern, zu verwalten und zu verarbeiten. Dies ist ein Wendepunkt für Hersteller mit Werken in verschiedenen geografischen Gebieten.

Cloud-Computing-Technologie hilft Herstellern, die Produktionsgeschwindigkeit und Qualitätskontrolle zu erhöhen. In Zukunft werden wahrscheinlich alle Einrichtungen „mit der Cloud“ verbunden sein.

10. Recycling-Technologie

Verbraucher fordern verbesserte Nachhaltigkeitspraktiken. Alle Hersteller müssen ihre Umweltauswirkungen bei der Herstellung von Verbundwerkstoffen berücksichtigen.

Neue Materialien erhöhen die Langlebigkeit von Verbundbauteilen. Sie halten deutlich länger als herkömmliche Materialien. Als Ergebnis korrelieren diese Materialien mit geringeren Wartungskosten und einer optimierten Herstellung.

Durch die Verwendung von Verbundteilen anstelle von Materialien wie Holz, Stahl oder Eisen schaffen Hersteller leichte Teile. Hersteller arbeiten an Komponenten für Großprojekte wie Automobile oder Flugzeuge. Leichte Materialien schaffen ein effizienteres Produkt.

Eine längere Lebensdauer wird durch die Verwendung von korrosionsbeständigem Material erreicht. Traditionelle Materialien sind beispielsweise anfällig für Fäulnis und Korrosion, was zu einer kontinuierlichen Wartung führt.

Die Forschung zielt kontinuierlich darauf ab, die Recyclingfähigkeit von Verbundwerkstoffen zu verbessern. Darüber hinaus stehen die umweltbewusstesten Unternehmen an der Spitze dieser Fortschritte, um eine nachhaltigere Zukunft zu gewährleisten.

Eine vielversprechende Zukunft

Alle neuen Fertigungstechnologien wurden mit dem Ziel entwickelt, Abfall, Arbeitskosten, Produktionszeit und menschliche Fehler zu reduzieren.

Daher bieten diese technologischen Fortschritte innovative Lösungen für komplexe Engineering-Prozesse.

Wir helfen Ihnen, Ihren wachsenden Bedarf an Verbundwerkstoffen und hochwertigen technischen Teilen zu decken. Kurz gesagt, kontaktieren Sie uns noch heute, um mit uns über Ihr nächstes Projekt zu sprechen!