Sensorgestützte Harzinfusion für den Fahrradrahmenbau

Sensorgestützte Harzinfusion für den #Fahrradrahmenbau

Ein neues Verfahren zur Herstellung von komplexen Faserverbundbauteilen soll zukünftig eine nachhaltigere und wirtschaftlichere Produktion von Fahrradrahmen ermöglichen. Im Innovationsprojekt »Fiber Sense« wird ein sensorgestütztes Harzinfusionsverfahren zur automatisierten Herstellung hochkomplexer Bauteile aus infusionsoptimierten #CFK Preforms entwickelt. 3 Kooperationspartner:innen – die All Ahead Composites GmbH, die Liquisign OHG und das Faserinstitut Bremen (FIBRE) – arbeiten gemeinsam an der Umsetzung. Das im Rahmen von »KMU innovativ: Produktionsforschung« vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) über 2,5 Jahre geförderte Projekt »Fiber Sense« erhält eine Zuwendung von rund 682.000 Euro.

Die zentrale Rolle des Radverkehrs für die #Mobilität der Zukunft spiegelt sich in den Umsatzzahlen der deutschen Fahrradindustrie wider und verlangt nach einer Produktion in Deutschland, die auch im internationalen Vergleich konkurrenzfähig ist. Die Fertigung carbonfaserverstärkter Fahrradrahmen wird derzeit durch das qualitativ hochwertige, aber sehr zeitintensive, energieintensive und kostenintensive Prepreg #Autoklav #Verfahren dominiert. Bei diesem Verfahren werden mit speziellen Harzen vorimprägnierte textile Gewebe (Prepregs) weitestgehend von Hand in Formwerkzeuge eingelegt und anschließend in einem Druckbehälter (Autoklav) ausgehärtet.

Neue sensorgestützte Kombination aus TFP und RTM Verfahren spart Ressourcen und Zeit

Das Ziel des Vorhabens ist es, durch die Kombination des präzisen und ressourcenschonenden Tailored Fiber Placement Verfahrens (TFP) und des voll automatisierbaren Resin Transfer Moulding Verfahren (RTM) hochkomplexe Faserverbundbauteile aus trockenen, nicht vorimprägnierten Textilien herzustellen. Das aufwendige, energieintensive Aushärten des Gewebes im Autoklaven erübrigt sich hierdurch. Darüber hinaus ermöglicht die Integration entsprechender Sensorik eine optimale Prozessauslegung und überwachung. So wird eine ressourcen und zeitsparende Alternative zu manufakturartigen Verfahren geschaffen und gleichzeitig eine hohe #Qualität der Bauteile gewährleistet.

Alternative und nachhaltige Herstellung von Faserverbundbauteilen

Die All Ahead Composites GmbH setzt Design und Konstruktion eines neuen, intelligenten Werkzeugs um, das mittels integrierter Cure & Flow Front (CFF) Sensorik die Überwachung des Produktionsprozess ermöglicht und für eine hohe Bauteilqualität garantiert. Dem Faserinstitut Bremen (FIBRE) obliegt die Entwicklung und Optimierung eines Prozessmodells, welches die optimale Positionierung für Anguss, Absaugung und Sensorik am Werkzeug liefert und während der Produktion zur Prozessüberwachung genutzt werden kann. Die Liquisign OHG entwickelt ein Verfahren, um eine CFF Drahtsensorik im TFP Verfahren in das Textil zu integrieren und so infusionsoptimierte, dreidimensionale Halbzeuge zu konzeptionieren, konturlos zu fügen und zur weiteren Verarbeitung zu carbonfaserverstärkten Fahrradrahmen herzustellen.

Die Idee zum Projekt »Fiber Sense« ist im Rahmen des Innovationsnetzwerks Fiber Materials Technology for Healthcare and Sports (FIMATEC) entstanden, das über das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) gefördert wird. Im Zuge der Mitgliedschaft werden die Partner:innen aktiv bei der Realisierung von F und E Projekten sowie der Sicherstellung der Finanzierung unterstützt. Betreut wird FIMATEC von der IWS GmbH, die auch das Antragsmanagement der Kooperationsprojekte übernimmt und die Mitglieder intensiv bei der Entwicklung neuer Technologien begleitet. Mehr …

Innovations und Wissensstrategien (IWS) GmbH

Die Innovationsfähigkeit mittelständischer Unternehmen ist der Schlüsselfaktor für #Wachstum und #Beschäftigung. Viele dieser Unternehmen sind Weltmarktführer mit Hightech Produkten in bestimmten Marktnischen oder in Zulieferketten für große Unternehmen. #IWS steht für den #Technologie und #Wissenstransfer zwischen #Industrie und Spitzenforschung und agiert branchenübergreifend dort, wo #Innovation entsteht. »Wir arbeiten in mehreren Technologienetzwerken mit Unternehmen und Forschungseinrichtungen zusammen, die den Nukleus für die gemeinschaftliche Entwicklung hochinnovativer Produkte, Verfahren oder technischer Dienstleistungen darstellen. Wir machen Ihre innovativen Ideen marktfähig.« Mehr …