Mikrosam liefert fortschrittliches 8-Achsen-AFP-System an BTU für Innovationen im 3D-Druck von Verbundwerkstoffen

Mikrosam (Prilep, Nordmazedonien) hat kürzlich ein neues AFP-System (Automated Fiber Placement) an die Abteilung Leichtbau und Strukturwerkstoffe (LsW) der Brandenburgischen Technischen Universität (BTU) in Cottbus geliefert.

Vielseitige Materialverarbeitung auf einer Plattform

Das 8-achsige Robotersystem soll in der Lage sein, thermoplastische Fasern, duroplastische Prepregs und Trockenfasermaterialien automatisiert und präzise zu platzieren. Damit erhält das LsW-Team F&E-Kapazitäten, um komplexe 3D-Bauteile aus Verbundwerkstoffen zu entwerfen und zu testen.

Flexible AFP-Kopfausstattung

Das System an der BTU Cottbus verfügt über einen AFP-Kopf, der sowohl uni- als auch bidirektionales Ablegen auf offenen 3D-Geometrien und geschlossenen Mandrel-Oberflächen wie Rohren und Behältern ermöglicht. Ein besonderer Vorteil: Der Material- und Technologiewechsel auf einem einzigen AFP-Kopf erfolgt durch einen Spulenwechsel und den Austausch der Laser- gegen eine IR-Wärmequelle – was erhebliche Zeitersparnis bringt. Ein optionales automatisches Kopftauschsystem erlaubt zudem, zukünftig neue AFP/ATL-Köpfe auf derselben Anlage zu nutzen.

Thermoplastische Verbundwerkstoffe mit In-situ-Konsolidierung

Für thermoplastische Composites bietet das System präzise Temperaturkontrolle mittels Laser-Wärmequelle und einen Closed-Loop-Prozess. Damit lassen sich thermoplastische Materialien auf flachen, gekrümmten und zylindrischen Formen verarbeiten und eine In-situ-Konsolidierung erreichen.

Trockenfaserablage für neue Preform-Entwicklungen

Die zusätzliche Trockenfaserablage-Fähigkeit auf demselben AFP-Kopf eröffnet Möglichkeiten zur Entwicklung und Erprobung neuer, komplexer Preforms für Luftfahrt- und Automobilanwendungen.

„Die Möglichkeit, mehrere Materialien auf derselben Anlage mit sehr kurzer Rüstzeit zu nutzen, sollte den Forschungshorizont erweitern und neue Technologien für Industriepartner demonstrieren, die hochwertige Verbundstrukturen entwickeln – und damit die Nachfrage nach mehr Composite-Bauteilen ankurbeln“, erklärt Dimitar Bogdanoski, Sales Manager bei Mikrosam AD.

Software und Qualitätskontrolle

Für die Automatisierung der AFP-Maschine kommt die fortschrittliche Programmier- und Steuerungssoftware MikroPlace (Prilep, Nordmazedonien) zur Simulation von Composite-Bauteilen zum Einsatz. Ein Quality Control System (QCS) ermöglicht kontinuierliche Verbesserung durch Datenmonitoring und Rückverfolgbarkeit.

Ergänzende Ausrüstung für Prepreg-Vorbereitung

Zur Ergänzung erhielt die LsW-Abteilung auch Anlagen zum Breit- und Schmalband-Schneiden und Aufwickeln von Prepreg-Bändern zur Spulenvorbereitung. Die Schneid- und Aufwickelmaschine verarbeitet sowohl duroplastische als auch thermoplastische Prepregs und produziert Spulen mit verschiedenen Breiten und Wickelstilen – von 300 mm breitem Band bis zu ¼"-Bändern für AFP-Anwendungen.