Automated Fiber Placement

Automated Fiber Placement (AFP) ist ein vollautomatisierter Fertigungsprozess für Composite-Bauteile. Robotergeführt werden faserverstärkte Kunststoffbänder unter Anwendung von Druck und Temperatur entlang eines vorgegebenen Pfads auf der dreidimensionalen Werkzeugoberfläche abgelegt. Am LCC untersuchen wir an unseren AFP-Anlagen experimentell das Zusammenspiel aller Prozesseinflüsse und gleichen die Ergebnisse mit der Simulation ab. Ziel ist die Optimierung des Prozesses für das Erreichen definierter Bauteilqualität.

Prozess

Haupteinflussgrößen im AFP-Prozess sind Andruckkraft, Legegeschwindigkeit und Prozesstemperatur. Wir unter- suchen detailliert das Zusammenspiel dieser Parameter mit dem verwendeten Material - duroplastisch, thermoplastisch oder trocken - und der Ablegegeometrie. Besonders an- spruchsvoll ist das thermoplastische „in-situ“ Fiber Placement, bei dem der Aufbau des Laminats und dessen Konsolidierung parallel erfolgen.

Materialeigenschaften

Die Klebrigkeit der Bänder, der Tack, der hauptsächlich von der Prozesstemperatur abhängt, beeinflusst stark das Ablegeverhalten. Experimentell untersuchen wir, wie sich die Interaktion von Prozessgrößen, Werkzeugmaterial und -oberfläche auf diesen Materialparameter auswirkt. Für die Vorhersage von Ablegeeffekten und zur Bestimmung von Eingabewerten für simulative Untersuchungen werden unsere AFP-Materialien in enger Zusammenarbeit mit der Prüftechnik charakterisiert.