Engel, Fill entwickelt automatisierte Zelle für thermoplastische Verbundwerkstoffe

Engel Austria (Schwertberg, Österreich) und sein Partner Fill (Gurten, Österreich) haben die Entwicklung einer Produktionslinie zur Herstellung von thermoplastischen Verbundrohlingen bekannt gegeben. Um die Halbzeuge sowohl aus glasfaser- als auch kohlefaserverstärkten Tapes mit thermoplastischer Matrix effizient herzustellen, kombinierte Engel eine Tapelegezelle mit einer Konsolidierungseinheit in einer automatisierten Fertigungslinie. Laut Engel können mit dem integrierten Prozess passgenaue Zuschnitte mit 15 bis 30 Bändern in 1-Minuten-Intervallen für eine kostengünstige Großserienproduktion hergestellt werden.

Um möglichst kurze Taktzeiten zu erreichen, verwendet die Tapelegezelle einen Pick-and-Place-Ansatz. Die einzelnen Tapes werden aufgenommen, visuell geprüft, regeltechnisch platziert und anschließend punktgeschweißt. Da die Qualität des resultierenden Stapels maßgeblich von der Genauigkeit der Bandpositionierung abhängt, ist die Zelle mit einem Messsystem mit hochauflösender Kameratechnik und zwei Hochgeschwindigkeitsrobotern ausgestattet.

Beim Konsolidierungsprozess, so Engel, werde der Stapel in ein Werkzeug gelegt und dann per Automation an die Heizstation übergeben. Eine Kontaktheizung und ein konstanter Konsolidierungsdruck helfen dem Stapel, einen geschmolzenen Zustand zu erreichen. Der Stapel wird dann zu einer Kühlstation geschaltet, um ihn zu verfestigen. Vollautomatisiert behält dieser Prozess Dickenschwankungen im Laminat bei, um maßgeschneiderte Eigenschaften zu erzielen. Da die Stapel beim Stapeln die für das Bauteil benötigte Form erhalten, sei zudem kein Zwischenbeschnitt nötig, so Engel. Schließlich können maßgeschneiderte Rohlinge geformt und – im Engel-Organomelt-Verfahren – mit Verstärkungsrippen oder Konstruktionselementen zu einbaufertigen Teilen spritzgegossen werden.