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Additive Manufacturing

Laserscanner erleichtert die Herstellung von TP-FVK-Prototypen

TP-FVK-Prototypen können aufgrund der hohen Werkzeugkosten bislang nicht wirtschaftlich gefertigt werden. Ein neues photonikbasiertes Verfahren soll es möglich machen, individuelle faserverstärkte Bauteile in Kleinserien preiswerter herzustellen.

19.06.2018
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(Foto: Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) in Industrie und Handwerk an der RWTH Aachen)

Komplexe, funktionalisierte Bauteile auf Basis faserverstärkter thermoplastischer Kunststoffe (TP-FVK) lassen sich mit integrierten Fertigungsverfahren bereits in kurzen Zykluszeiten herstellen. Die Herstellung von Prototypen ist jedoch aufgrund der hohen Werkzeugkosten bislang unwirtschaftlich. Durch ein neuartiges photonikbasiertes Verfahren , das die RWTH Aachen , Laserline und Arges im Verbundprojekt LightFlex gemeinsam entwickeln, ist es nun erstmals möglich, individuelle faserverstärkte Bauteile auch in Kleinserien flexibel und preiswerter herzustellen.

Die Kernentwicklung des neuen Herstellprozesses ist das kombinierte Füge- und Umformverfahren einer additiv gefertigten Polyamid-Funktionsstruktur mit faserverstärkten thermoplastischen Kunststoffen. Die TP-FVK-Komponente, zum Beispiel ein Organoblech, wird in einem Infrarotstrahler-Feld erwärmt, die oberflächennahe Aufheizung der additiv gefertigten Strukturen erfolgt mithilfe eines inline in alle Richtungen verschiebbaren Lasers. Damit lässt sich eine definierte, oberflächennahe Aufschmelzung auch bei unebenen und komplexen Geometrien gewährleisten.