Airborne präsentiert vollautomatisches Pick-and-Weld Preforming-System für Composite-Fertigung

Airborne (Den Haag, Niederlande), ein Anbieter automatisierter Lösungen für Verbundwerkstofffertigung, hat einen vollautomatisierten und flexiblen Fertigungsprozess, das Automated Preforming System, für die Erstellung von Verbundwerkstoff-Preforms in Trockenfaser und Thermoplast-Verbundwerkstoffen entwickelt. Laut Unternehmen bietet das System die Freiheit, jede Preform-Form und -Größe zu erstellen (freiformige Kanten und 100 % Net-Shape), sowie Dickenvariationen; es kann auch Ausschnitte in der Mitte der Lage erzeugen. Insgesamt soll der Prozess hohe Ausgabe, verbesserte Effizienz und Kostensenkung bewahren.

Die Lösung basiert auf drei Schritten, so Airborne: Schneiden des Materials auf einem Förderbandschneider oder Bandzuführer; Aufnehmen des Materials durch den Roboter; und Platzieren und Punktschweißen der Lagen zur Erstellung eines stabilisierten Preforms. Das System kann mit bestehenden, breiten Materialrollen für Kostenoptimierung arbeiten. Weiterhin, da es bestehende Prozesse für Schneiden und Schweißen nutzt, erfordert das System keine neuen Designs oder Qualifikationen. Je nach Bedarf, so Airborne, können verschiedene Varianten geliefert werden, optimiert für Produktivität, Genauigkeit oder Flexibilität. Das Preforming-System wird im untenstehenden Video in Aktion gezeigt.

Typischerweise, so Airborne, ist der Prozess der Preform-Erstellung kostspielig. Viele Verbundwerkstoff-Formprozesse, wie Pressenkonsolidierung, Pressenformen, Vakuumformen oder Diaphragmaformen, basieren auf der Verwendung maßgeschneiderter 2D-Preforms oder Rohlinge. Obwohl die Formprozesse meist automatisiert sind, werden die Rohlinge oder Preforms, die in diese Prozesse eingehen, oft manuell hergestellt – ein repetitiver Prozess, der sowohl Geschick als auch Konzentration von den Bedienern erfordert. Mit höheren Produktionsraten wird es für Bediener zunehmend schwierig, mit der Produktion Schritt zu halten und dabei Qualität zu bewahren. Und wenn Automatisierung des Prozesses in Betracht gezogen wird, sind in vielen Fällen die Engineering- und Programmierzeiten prohibitiv, besonders in Fabriken mit breitem Produktmix.

Airborne sagt, sein neues System meistert diese Herausforderungen. Automatisierte Programmierung ermöglicht kurze Anlaufzeiten, ohne Programmierung nötig. Die Designdatei kann auch direkt in die Maschine geladen werden und der Preform kann ohne Eingriff erstellt werden. Airborne sagt, das System handhabt Trockenfaser und Thermoplast-Verbundwerkstoffe in vielen verschiedenen Formen (UD, Gewebe, Kernmaterialien, Oberflächenfolien, Klebefolien etc.). Funktionalitäten können nach Bedarf hinzugefügt werden (Qualitätskontrolle, Preform-Entladung, zusätzliche Materialzuführungen, höhere Volumen-Materialzuführungen etc.).

„Das Grundprinzip des Systems ist sehr einfach: ‚Pick and Weld'. Das ist eine Pick-and-Place-Aktion des Roboters, während der wir die Lagen punktschweißen“, sagt Marcus Kremers, CTO, Airborne. „Wir mögen diese konzeptionelle Einfachheit, da sie den Prozess sehr robust, flexibel und vielseitig macht. Natürlich steckt der Teufel im Detail, um es konsistent mit der richtigen Qualität zum Laufen zu bringen. In vielen Fällen handhaben Kunden viele verschiedene Materialien und Produktdesigns. Ihre ideale Situation ist eine einzelne Automatisierungstechnologie, und das können wir ihnen bieten.“