Verarbeitung

BÜFA Thermoplastic Composites GmbH & Co. KG

Tapelegen und -wickeln

Für die Fertigung hochleistungsfähiger Leichtbauteile wie Flügel oder Rümpfe verwendet man das laserunterstützte Tapelegen oder –wickeln, das als vielversprechende Möglichkeit gilt, um endlosfaserverstärkte Thermoplaste zu verarbeiten. Bei dem Tapelege- und Tapewickelverfahren kommen in der Regel unidirektionale Tapes, sogenannte UD-Tapes, zum Einsatz. UD-Tapes sind endlosfaserverstärkte Bänder unterschiedlicher Breite mit unidirektional ausgerichteten Verstärkungsfasern, in denen Glas- oder Carbonfasern so ideal in eine thermoplastische Matrix eingebettet sind, dass sich ganz neue Möglichkeiten bei der Bauteilerstellung ergeben.

Zuerst schiebt man das Tape bis unter eine Konsolidierungseinheit vor. Anschließend wird das Band auf den zuvor abgelegten Tapelagen (Substrat) angebunden. Durch Laserstrahlung schmilzt das thermoplastische Matrixsystem des Tapes sowie des Substrats. Dann wird das Band mit Hilfe einer Konsolidierungsrolle überfahren oder abgesenkt und auf das Substrat gedrückt, sodass sich die Thermoplastschmelzen miteinander verbinden.

Nun gibt es Unterschiede bei der weiteren Verfahrensweise, denn beim Tapelegen werden nun die verbundenen Thermoplaste über die Werkzeugform in einem belastungsangepassten Pfad geführt. Beim Tapewickeln hingegen bewegt es sich um einen Wickelkern. Das UD-Tape zieht sich weiter von einer Vorratsspule ab und wird durch kontinuierliche Lasereinstrahlung mit den bereits verarbeiteten Tapes verschweißt.

Das Wickelverfahren eignet sich besonders für die Herstellung komplexer dreidimensionaler Bauteile wie beispielsweise Tanks.

Verfahren des Tapelegen mit UD-Tapes

Verfahren des Tapewickelns

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