Verbundvorhaben: Inkrementelle Formgebung von individuellen faserverstärkten Schicht-Halbzeugen; Teilvorhaben: Konzeption und Evaluation des Materialverhaltens und der Prozessführung eines inkrementellen Formgebungsprozesses von individuellen faserverstärkten Schicht-Halbzeugen

Abstract

Das Projekt iFish zielte auf die Entwicklung eines roboterbasierten Umformprozesses für thermoplastische, endlosfaserverstärkte Materialien ab. Kern des Prozesses ist die inkrementelle Umformung, bei der die Bauteilgeometrien in einem generativen Prozess schrittweise erzeugt werden. Zur Herstellung dünner Faserverbundteile werden nach dem Stand der Technik entsprechend in der Regel vollflächige Formwerkzeuge eingesetzt. Diese bedingen eine Gleichteileproduktion und stellen somit ein Hemmnis für die wirtschaftliche Fertigung individualisierter Leichtbauprodukte dar. Durch die inkrementelle, formwerkzeuglose Umformung wird die Produktion von kleinen- und mittleren Serien sowie von Bauteilprototypen und -Varianten wirtschaftlich möglich. Durch den Wegfall der Werkzeugbeschaffung reduziert sich auch die Lead Time in der Bauteilherstellung erheblich. Die Entwicklungsarbeiten im Konsortium umfassten die Prozessmodellierung, Halbzeugauswahl, die Maschinentechnik und die digitale Prozesskette. Es wurde ein roboterbasierter-Anlagendemonstrator aufgebaut und verschiedene Demonstratorbauteile gefertigt, welche die Umsetzung der entwickelten Umformstrategien und die Anwendbarkeit der Algorithmen-gestützten Pfadplanung demonstrieren. Abschließend wurde das wirtschaftliche Potential des Prozesses im Vergleich zum Stand der Technik bewertet.