Project Details
Projekt
Mehrstufige Herstellung textiler Preforms
Applicant
Professor Dr.-Ing. Thomas Gries
Subject Area
Lightweight Construction, Textile Technology
Term
from 2007 to 2013
Project identifier
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 33627655
Das Ziel dieses Teilprojekts besteht in der Entwicklung großserientauglicherKonfektionsprozesse für die mehrstufige Herstellung textiler Preforms für Bauteile ausendlosfaserverstärkten Kunststoffen. Die Vorteile der Preformkonfektion sind die Gestaltungvon Bauteilen mit hochkomplexer Geometrie, wie sie mit keinem anderen textilenFertigungsverfahren erreicht werden können, sowie der Aufbau einer bauteilspezifischenmodularen Prozesskette. Die Hauptaugenmerke dieses Teilprojekts liegen in einer effizientenund qualitätsorientierten Fertigungsstrategie, die für deutlich höhereProduktionsgeschwindigkeiten mit Taktzeiten von ca. 10 Minuten gestaltet werden soll.Hierzu wird konzeptionell der Übergang von der sequentiellen Bearbeitung in einzelnenStationen zu einem kontinuierlichen Fertigungsprozess mit simultan ablaufenden Prozessengeschaffen. So wird durch Kombination einzelner Verfahren bzw. durch parallele Bearbeitungdie Verarbeitungsgeschwindigkeit drastisch gesteigert. Ein zentraler Aspekt derUntersuchungen liegt hierbei in der Ermittlung des optimalen Grads der Automatisierung undin der Verkettung der einzelnen Arbeitsschritte untereinander.In der ersten Förderperiode wird hierzu eine Methodik entwickelt, die eine systematischeGestaltung von Prozessketten bis hin zu Fertigungsfolgen mit definierten Betriebsmittelnsowie Material- und Informationsfluss ermöglicht. Dabei ist die Schaffung einer Datenbasismit Informationen über Technologien zum Zuschnitt, zur Handhabung und zumFügen/Fixieren von textilen Halbzeugen und Subpreforms notwendig. Die Untersuchung vonZuschnitt-, Handhabungs- und Fügetechnologien bezüglich ihrer Eignung für dieGroßserienfertigung und für die Realisierung der geforderten Bauteilmerkmale ist daher einwesentlicher Teil der ersten Förderperiode dieses Teilprojektes. Die Entwicklung vonPreformingprozessketten nach der entwickelten Methodik zur Prozesskettengestaltung siehteine iterative Verbesserung der Konzepte durch qualitative und quantitative Bewertung vor.Hierzu wurde am ITA ein Softwaretool speziell zur technisch- wirtschaftlichenProzesskettenbewertung entwickelt, das EcoPreformtool. Auf Grundlage der entwickeltenMethodik und der erstellten Datenbasis wurde für das erste Bauspielbauteil, diePlatte mit Dickensprung, eine Fertigungsfolge konzipiert, die eine Großserienproduktionermöglicht. Diese Fertigungsfolge wurde mit dem EcoPreformTool mit der bestehendenmanuellen Fertigung verglichen. Mit der neuen Fertigungsfolge kann die Taktzeit imVergleich zu einer manuellen Fertigung von 37,8 auf 3,7 Minuten gesenkt werden.
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