Automatisiertes textiles Preforming für komplexe Faserverbundbauteile unter Verwendung von 3D- und Umflechttechnologie
Jan Stüve
3D- und Umflechtverfahren sind automatisierte textile Preformingmethoden (Flechtpreformingverfahren). Als Direktverfahren besitzen sie ein hohes wirtschaftliches Potential für die Serienproduktion von faserverstärkten Kunststoffen. Methoden zur Prozessauslegung und Wirtschaftlichkeitsbewertung der genannten Verfahren waren bislang nicht bekannt.
In dieser Arbeit wird eine Methodik zur Prozessgestaltung von Flechtpreformingprozessen entwickelt, die ein softwarebasiertes Werkzeug zur Wirtschaftlichkeitsbewertung dieser Prozesse beinhaltet. Dabei wird eine umfangreiche Informationsbasis zum Prozesswissen von Flechtpreformingprozessen unter Berücksichtigung des Stands der Forschung sowie eigener Untersuchungen geschaffen. Ein methodisches Vorgehen zur Gestaltung von produktspezifischen Fertigungsmitteln wird am Beispiel eines Flechtkerns mit Funktionsintegration vorgestellt. Die entwickelte Methodik zur Prozessgestaltung und das Tool zur Wirtschaftlichkeitsbewertung werden anhand des Fallbeispiels „Omega-Spantpreform in Sandwichbauweise“ validiert. Dabei wird ein Vergleich der Wirtschaftlichkeit von 3D-Flechtprozess und Umflechtprozess vorgenommen und diskutiert.
