CFK Drapiereffektor zur automatisierten Fertigung

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Das Ziel des Forschungsvorhabens bestand in der Entwicklung einer Methode zur automatisierten Aktivierung und Umformung von bebinderten Faserhalbzeugen. Mit dieser Methode wird eine hohere Reproduzierbarkeit und Effizienz erreicht im Vergleich zu derzeit konventionellen Drapierverfahren, die weitgehend manuell orientiert sind. Im Vorhaben wurde ein Drapiereffektor entwickelt, gebaut, in Betrieb genommen und an trockenen Faserhalbzeugen aus Glas- und Kohlenstofffasern getestet. . Es wurde ein Gerat entwickelt, welches nicht auf eine Geometrie festgelegt ist, sondern einer grosse Anzahl von Formen, gerecht werden kann. So lassen sich mit dem entwickelten Endeffektor verschiedene komplizierte Geometrien fertigen. Die Entwicklung eines komplexen Gerates wie eines variablen Drapierendeffektors erfordert eine methodische Herangehensweise, um die Kompliziertheit zu verringern. Es wurde entschieden, einen funktionstrennenden Ansatz zu verfolgen. Dies reduziert zum einen die Komplexitat des Gerates und erhoht gleichzeitig die Variabilitat, einem der Kernpunkte des Vorhabens. Die funktionsintegrierenden Ansatze besitzen alle sehr komplexe Mechaniken, und sind in der Grosse der zu verarbeitenden Bauteilen limitiert. Die Textilien konnen jeweils nicht grosser sein, als die Effektorabmessungen, da sie sonst nicht gegriffen werden konnen. Da der Greifer beim funktionstrennenden Ansatz separat ausgefuhrt ist, kann er deutlich grosser sein, was die Kosten nicht gross erhoht, da er mit Off-The-Shelf Komponenten gefertigt werden kann. Der Drapiereffektor mit dem gewahlten Prinzip besteht aus einem Kissen, dass sich der Geometrie des Fertigungsmittels anpasst, damit das Textil in Form bringen und gleichzeitig den Binder aktivieren und die notige Vorkonsolidierung vornehmen kann. Dass Kissen besteht aus einer inneren Kissenhulle, die die Fullung aus Glaskugeln halt und auf der Kohlenstoffrovings die notige Warme zur Binderaktivierung abgeben. Diese Hulle ist umgeben von einer ausseren Hull"