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• Anwendung komplexer Materialmodelle

• Berücksichtigung textilspezifischer Verformungsmoden

- Dehnung

- Streckung

- Scherung

- Fadenverschiebung

- Fadenbeulen

- „Bridging“

- Abgleiten bei mehreren Lagen

Mit Hilfe von

• Bindern

• werkzeugseitige Fixierstifte

• Nähtechnik

• Schweißen

das weißt du von montag noch! Komm schon du pfeife! Naawer

• Richtungs-und positionsvariable Ablage von i. Allg.

unidirektionalen faserverstärkten Tapes

• Diskontinuierliches Verfahren

• Legeköpfe verfügten i. Allg. über 3 rotatorische und 3

translatorische Achsen

• Hervorragende Leichtbaueigenschaften erzielbar

• Leichtbaugüte vergleichbar zu Wickelbauteilen

• Kommerzielle Anlagen zur Verarbeitung duroplastischer Tapes seit

Ende der 70er Jahre

• Entsprechende Anlagen für thermoplastische Tapes seit Anfang der

80er Jahre

• Derzeit keine vollst.ndige Konsolidierung mit Tapelegern m.glich

• Unterscheidung von Kontur-und Multi-Tapelegern

SChneidevorrichtung

Aufheizvorrichtung

Kompaktierungsseinheit

Typische Kopfgr..e: 20 mm bis 300 mm

• Höchstgeschwindigkeit bei der Platzierung: 1 m/s

• Höchstgeschwindigkeit zwischen Platzierungen

(Fluggeschwindigkeit) 2 m/s

• Typische Druckkraft: regelbar zwischen 100 N und 3000 N

Vorteile:

• einfaches Verfahren
• geringe Investitionskosten
• einfache Formenkonstruktion
• keine Beschränkung in bauteil geometrie
• für EInzel und Prototypenfertigung sowie kleinserie

Nachteile:

• sehr lohnintensiv
• nicht für Mittel und Großserien
• max. 45% Faservolumengehalt ohne nachgeschaltete Verdichtung
• Schlechte Oberflächenqualität der formabgewandten Bauteilseite

Verwendung offener Formwerkzeuge mit vorwiegend

muldenartigen oder gewölbten Flächen

• Vielseitigkeit der Bauteilgestaltung, bei geteilten Werkzeugen auch

mit Hinterschneidungen

• Darstellung beliebiger Laminataufbauten

• Bauteile mit einer formglatten oder formstrukturierten und einer

faserstrukturierten Oberfläche möglich

• Hoher Personalaufwand und lange Fertigungszeiten

• Bedingte Reproduzierbarkeit der Fertigungsprozesse durch

handwerkliche Einflüsse

• Hohe Wirtschaftlichkeit bei Einzelfertigung z. B. Formenbau und bei

kleinen bis mittleren Stückzahlen

je nach Stückzahl und Anforderung:

• Metall

• Holz

• GFK

• Gips

• Modellmasse

• Silikonelastomer

• „Laminierkeramik“

Vorteile:

• einefaches Verfahren
• geringe Investitionskosten
• einfache Formenkonstruktion

Nachteile:

• sehr Lohnintensiv
• nicht für Mittel und Großserien geeignet
• max. 45% Faservolumengehalt ohne nachgeschaltete Verdichtung
• schlechte Oberflächenqualität der formabgewandten Bauteilseite

Peoduktpalette / EInsatzgebiete:

• großflächige Bauteile
• Kleinserien

• Harz wird mit einem Überdruck (ggb. Kavität) in die "trockene" Faser_Preform infiltriert 
• Verwendung von allseitig geschlossenen , streifen Werkzeugen
• Endkonturnahe Fertigung mit minimaler NAcharbeit möglich
• Abhängig vom Infiltrationsweg FVG bis ca. 60% realisierbar

Aufbau_ 10.3.3

vom RTM-Verfahren abgeleitet, Infiltration nur mithilfe des Atmosphärendrucks

• Verwendung von nur einer Werkzeughälfte

Vorteile:

• Allseitig endkonturnah d.h. gute Oberflächen und hohe

Wandstärkengenauigkeit

• Variable FVG in einem Bauteil möglich

• Hohe Flexibilität da viele Kombinationsmöglichkeiten von Fasern und Harz

• Einbringung der Verstärkungsmaterialien entsprechend der

Bauteilbeanspruchung möglich

• Komplexe Bauteile mit hohem Integrationsgrad fertigbar

• Geschlossenes Werkzeug dadurch geringe Emissionen

• Automatisierbar und dadurch prozesssicher

• Je nach FVG kurze Infiltrationszeiten

Nachteile

• Hoher Preforming-Aufwand erforderlich zur Einstellung eines gezielten FVG

und zur Herstellung der Reproduzierbarkeit der Bauteile

• Kostenintensive Werkzeuge und teils komplexe Prozesstechnik

1. Schraubenauslegung

• Maximal wirkende Axialkraft ergibt sich aus der auf die Werkzeugtrennebene

projizierten Fläche innerhalb der Dichtung und dem maximalen Injektionsdruck

• Weitere Berechnung erfolgt nach den bekannten Regeln der Schraubenauslegung

2. Berechnung der ben.tigten Heizleistung (Heizelemente)

• Berücksichtigung der Aufheiz- und Verlustleistung

3. Schrumpfungsgerechte Konstruktion

•  therm. und u. U. chem.

(Minimierung des Bauteilverzugs)

• Entformungsschrägen; Vermeidung von Hinterschnitten; Abdrückelemente

Unter Nasspressen versteht man die Verarbeitung flüssiger

Reaktionsharzmassen und Verst.rkungsfasern in zweiteiligen Formen, die

mittels einer meist hydraulischen Presse geschlossen werden.

• W.hrend des Schlie.vorganges verteilt sich die Harzcharge über den

Formenraum und benetzt die Verst.rkungsfaser.

• Das Formteil h.rtet in der Form aus und kann nach .berschreiten der

Maximaltemperatur entformt werden.

Oberform/ Unterform

Trennmittel

Laminat

Verstärkung

Harz 

Distanzhalter

Presse

Heizung

 • In Abhängigkeit von

– der Seriengröße,

– der Laminatqualität,

– der Oberflächengüte

– und der Taktzeit

bieten sich verschiedene Werkzeugmaterialien an.

• Einfache Werkzeuge sind unbeheizt und bestehen aus Holz, Gips oder

glasfaserverstärktem Kunststoff.

• Breite Anwendung finden Stahl-und Aluminiumwerkzeuge für mittlere bis kleine

Seriengrößen, aber auch polymerbetongefüllte Epoxydharzformen werden verwendet.

• Stahl-und Aluminiumwerkzeuge eignen sich auch für sehr hohe Injektionsdrücke und

hohe Aushärtungstemperaturen.

• Vorteile VARI-Verfahren:

– Einfache und kostengünstige Fertigungsmittel

– Verarbeitung verschiedenster Faserhalbzeuge und Harzsysteme möglich

– Hohe Faservolumengehalte

– Abgeschlossener Prozess

– Hohe Reproduzierbarkeit

• Nachteile VARI-Verfahren:

– Nur einseitig glatte Bauteiloberfläche

– Schwer automatisierbarer Prozess

– z. T. sehr lange Infiltrationszeiten

Filament- und Garnherstellung --> Fertigung Textilhalbzeuge --> Preformingfertigung

Synthese des Precursors -- Anmischen des SChlickers 

--> Handlaminierprozess ---> AUshärten ---> Pyrolyse

1.6.10

Einsatz von Glasschmelzöfen mit Homogenisieung (UNIMELTER) üblich

• Glaskugeln als Zwischenprodukt in die Schmelzwanne

1. Dosiervorrichtung für Glas, bisher als Kugeln, beim modernen

Direktspinnverfahren als Glasschmelze

2. elektrisch beheizte Platinwanne (400 bis 4000 Lochdüsen,

Durchmesser: 1 bis 2 mm �� Filamentdurchmesser 3 bis 13 μm)

3. Walze für die Schlichteaufbringung

4. Zusammenfassen der Elementarf.den zum Spinnfaden

5. Fadenwerfer

6. Spulenkopf

• Glasfaserschmelze 1200Åã-1400ÅãC

• Filamentbildende Kr.fte: Schwer-und Filamentkraft

• Abzuggeschwindigkeit: ca. 3000 m/min

• Oberfl.chen an Walze 3 mit Schlichte benetzt

• Faser mit hoher Qualit

4.4

Vorteile:

• gute Durchmischung der Einzelfilamente
•  hohe Produktivität
• Fertigung von multiverstärkten Hybridgarnen

Nachteile:

• Faserschädigung

• Beschlichtung von Fasern für Faser-Kunststoffverbunde zur

Verbesserung der Verarbeitbarkeit und Steigerung der Faser-

Matrix-Anbidnung

• Beschichtung von Fasern für Faser-Keramik- und Faser-

Metallverbunde zur Anpassung der Faser-Matrix-Anbindung und

zum Schutz der Fasern beim Herstellungsprozess

• Schutz gegen Korrosion und Abrieb
• Feuchtigkeitsschutz 
• Verbesserung Haftfähigkeit zur Harzmatrix
• Verbesserung der Handhabbarkeit der Faserrovings

• Haftmittelfrei Schlichten, die nach der Textilen Endverarbeitung wieder entfernt werden

müssen

• Haftmittelhaltige Kunststoffschlichten

• Sie soll Elementarfäden miteinander verkleben.

• Sie muss die Elementarfäden beim Aufspulen, Transport und der Weiterverarbeitung schützen.

• Die Schlichte muss sich auf und zwischen den Elementarfasern verteilen.

• Die Schlichte muss während des Gebrauches stabil und homogen bleiben

• Gewährleistung der Schneidbarkeit der Faserbündel (z. B. in Mattenlagen).

• Gewährleistung des Zerfalls von Rovings in Faserbündel nach dem Schneiden.

• Erhöhung der Abriebfestigkeit und Schmiegsamkeit der Fasern bei der Textilverarbeitung.

• Gewährleistung der Bandbildung der Rovings zum Wicklen oder Weben.

• Vermeidung elektrostatischer Aufladungen, da E–Glas nichtleitend ist.

• Schneidbarkeit in leichten Schneidwerken.

• Leichte, schnelle und luftblasenfreie Tränkbarkeit in Harzen.

• Vermeidung elektrostatischer Aufladungen von geschnittenen Faserbündeln (sollen das

Zusammenballen verhindern)

• Hohe Kurz-und Langzeitfestigkeit bei Medienwirkung (insbesondere durch Einsatz geeigneter

Haftmittel).

• Hohe Lichtdurchlässigkeit durch vollständiges Auflösen der Schlichte im Matrixwerkstoff.

• Verbindung der Forderungen nach Isolierungseigenschaften und Vermeidung von

elektrostatischen Aufladungen.

endkonturnahe Verfahren: z. B. Konturflechten, 3D-Flechten,

3D-Weben, Faden- bzw. Bandablage trockener Textilien,

Trockenwickeln