Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Im Projekt soll mit den gewonnenen Erkenntnissen der vorangegangen Projektphasen I und II (AZ 24730) begonnen werden, die eigens angeschaffte Anlagentechnik zu modifizieren, den industriellen Einsatz vorzubereiten und auszubauen. Auf Basis des erarbeiteten Arbeitsstandes soll die CSM-Technologie, die ohne den Einsatz toxischer L\u00f6sungsmittel, wie Styrol auskommt, hin zu einem serientauglichem Verarbeitungsverfahren zur Herstellung gro\u00dffl\u00e4chiger faserverst\u00e4rkter Strukturbauteile entwickelt werden. Das sehr aufwendige, stark manuell gepr\u00e4gte Handlaminierverfahren soll mit dieser Technologie automatisiert und in vielen Bereichen abgel\u00f6st werden.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenAusgehend von der Zielstellung des Projektes sollen folgende Arbeitsschwerpunkte realisiert werden:
\n1.\tSpr\u00fchversuche zur Funktionalisierung der Bauteilstruktur
\n2.\tUntersuchungen zu Applikatorschichten insbesondere L\u00f6semittelfreier IMC-Systeme
\n3.\tUntersuchungen zu Trennmitteln und deren Substitution durch innovative Applikatorschichten mit selbsttrennenden Eigenschaften
\n4.\tUntersuchungen zu Krafteinleitungskonzepten
\n5.\tEntwicklung von L\u00f6sungskonzepten zur Gestaltung von CSM-Werkzeugen (konstruktiv und werk-stofftechnisch)
\n6.\tWeiterentwicklung des beweglichen und mit dem Spr\u00fchroboter synchronisierten Formentr\u00e4gers
\n7.\tErweiterung der bestehenden Mischkopftechnik f\u00fcr einen Mehrkomponentenauftrag
\n8.\tDurchf\u00fchrung von Spr\u00fchversuchen zur Herstellung weiterer Demonstratoren und Vorstellung dieser bei Kunden
\n9.\tAufbau eines automatisierten Anlagenkonzeptes mit Rundtischanlage u. flexiblen Formentr\u00e4ger
\n10.\tAufbau und Umsetzung des kompletten Anlagenkonzeptes<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Durch die im Projekt erzielten Optimierungen und Anpassungen des Werkstoffsystems und der Anlagentechnik hinsichtlich geforderter Bauteileigenschaften, die Analyse des erzielbaren Kennwertprofils, die Konzipierung einer serientauglichen Fertigungsstrategie \u00fcber das Composite Spray Moulding-Verfahren einschlie\u00dflich konkreter Verfahrens- und Steuerungsparameter konnte die Fertigung eines Demonstratorbauteils seriennah umgesetzt werden. Die im Rahmen des Forschungsprojektes hergestellten Bauteile weisen in jeder angestrebten Hinsicht wesentlich bessere Eigenschaften auf als alle bisher gefertigten Bauteile.<\/p>\n
Der PUR Demonstrator wurde mit einem zwei-Komponenten inmouldcoating System verarbeitet. Dieses Verfahren f\u00fchrt zu einem sehr guten Oberfl\u00e4chenbild. Der Lack zeigt keine Oberfl\u00e4chenfehler, das Erscheinungsbild ist homogen, Glanzgrad und Farbwert entsprechen den Herstellervorgaben. Im direkten Vergleich zum Referenzbauteil aus GFK wird der Qualit\u00e4tsunterschied besonders deutlich. Das verwendete Gelcoat-System des Referenzbauteils zeigt eine unruhige Oberfl\u00e4chenbeschaffenheit mit Oberfl\u00e4chenfehlern. Glanzgrad und Farbtreue sind ungleich schlechter.<\/p>\n
Nicht nur der Sichtbereich der gefertigten Bauteile wurde qualitativ verbessert auch die Innenseite des Demonstrators wei\u00dft einen deutlichen Qualit\u00e4tssprung gegen\u00fcber der GFK L\u00f6sung auf (vgl. Abb. 32). Die Oberfl\u00e4che des PUR Bauteils ist glatt und seine Anmutung ist wertig. Krafteinleitungselemente sind sauber verklebt. Die Oberfl\u00e4che des GFK Bauteils zeigt eine raue, inhomogene Oberfl\u00e4che. Krafteinleitungselemente sind verfahrensbedingt einlaminiert und wirken weniger wertig hinsichtlich ihrer Verarbeitungsqualit\u00e4t.<\/p>\n
Ein weiterer deutlicher Vorteil der gespr\u00fchten Motorhauben liegt im Bauteilgewicht. Das Referenzbauteil wiegt als Komplettsystem mit Anbauteilen 14,4 kg die neue CSM gefertigte PUR-Motorhaube lediglich 11,3 kg. Das entspricht einer Gewichtsreduktion um ca. 21 %. Insgesamt resultiert f\u00fcr das Unternehmen die Sicherung eines Wettbewerbsvorteils gegen\u00fcber Mitkonkurrenten, durch die M\u00f6glichkeit, ein innovatives Verfahren bzw. System mit hoher Einsatzflexibilit\u00e4t anzubieten und schneller, \u00f6konomisch und \u00f6kologisch g\u00fcnstiger auf den Markt zu bringen, was f\u00fcr den Kunden entsprechende Preisvorteile mit sich bringen.<\/p>\n
Mit der durch das Forschungsprojekt erm\u00f6glichten Spr\u00fchanlage im Hause L\u00e4tzsch ist eine erh\u00f6hte Bau-teilqualit\u00e4t mit entsprechend hoher Wiederholgenauigkeit durch den automatisierten Prozess m\u00f6glich. Dies f\u00fchrt zur Erhaltung bzw. Schaffung von Arbeitspl\u00e4tzen in der eigenen Region. Die Produktion von handlaminierten Bauteilen wird indes zunehmend in Billiglohnl\u00e4nder verlagert.<\/p>\n
Weiterhin ist anzumerken, dass durch die Projektrealisierung ein Beitrag zur breiteren Markteinf\u00fchrung des innovativen Verfahrens geleistet wird. F\u00fcr gro\u00dffl\u00e4chige Strukturbauteile steht ein serientaugliches Verfahren zur Verf\u00fcgung, das deutlich geringere Emissionswerte aufweist. Die Firma L\u00e4tzsch agiert hier-bei als Pilotunternehmen, wobei sich vielf\u00e4ltige Anwendungsm\u00f6glichkeiten auch f\u00fcr andere klein- und mittelst\u00e4ndische Unternehmen ergeben.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Mit dem realisierten Verfahren sollen grunds\u00e4tzlich konventionelle Materialien und Produkte aus glasfaserverst\u00e4rktem Kunststoff oder Stahl durch PUR-gespr\u00fchte Teile substituiert werden. Geplant sind daf\u00fcr die Bereiche Verkehrstechnik, Schiffbau und Beh\u00e4lterbau. Derzeit bestehen mit drei Firmen direkte Kontakte, die eine Substitution ihrer Produkte von GFK in PUR bei bestehenden und zuk\u00fcnftigen Bauteilen sehr erfolgversprechend bewerten.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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