Grossserienfertigung von FVK-Strukturbauteilen

摘要

Faserverstarkte Kunststoffe (FVK) finden aufgrund ihrer hohen gewichtsspezifischen Steifigkeiten und Festigkeiten in der Industrie zunehmend Verwendung. Ein hohes Potenzial fur eine wirtschaftliche Grossserienfertigung von faserverstarkten Strukturbauteilen bietet das Resin-Transfer-Molding(RTM)-Verfahren [1-4]. Das RTM-Verfahren zahlt zu den Flussigimpragnierverfahren, die sich dadurch auszeichnen, dass trockene Faserhalbzeuge, sogenannte Pre-forms, mit einem flussigen Harzsystem unter Druck impragniert sowie unter Druck und der Zufuhrung von Warme zu einem Strukturbauteil ausgehartet werden [5]. Bedingt durch den Verfahrensablauf werden besondere Anforderungen an die verwendete Werkzeugtechnik gestellt. Durch die hohen Injektionsdrucke (bis zu 20 bar) sowie die niedrigviskosen und schnell aushartenden Harzsysteme werden besondere Anforderungen an die Masshaltigkeit und Toleranzen, die Dichtungstechnik sowie das Angusssystem der Werkzeuge gestellt. Zudem mussen die Werkzeuge in vollautomatisierte Fertigungszentren integriert werden konnen. Daruber hinaus hat der notwendige Reinigungsaufwand einen erheblichen Anteil an den erzielbaren Zykluszeiten zur Herstellung eines FVK-Strukturbauteils im RTM-Verfahren. Neben der Aushartung des Bauteils kommt es dazu, dass das zugefuhrte Harzsystem sowohl im Angusssystem als auch in den Steigern des Werkzeugs aushartet. Dies fuhrt zu einer aufwendigen Reinigung vor der erneuten Benutzung des Werkzeugs. Bei der Verwendung von Injektionsanlagen mit Sta- tikmischern muss daruber hinaus der Statikmischer nach einmaligem Gebrauch ersetzt werden.