Roving- & Tapeverarbeitung

Forschungsziel ist die Neu- und Weiterentwicklung der Herstellverfahren Wickeln, Tapelegen und 3D-Druck mit endlosfaserverstärkten duroplastischen und thermoplastischen Matrizes inklusive Werkzeugund Prozesstechnologie.

Forschungsschwerpunkte sind Arbeiten zu Qualitätsmanagement, Prozesssteuerung, Prozessoptimierung und Prozessautomation wie z.B. in-line Direktimprägnierung, Ringwickeltechnologie,„out-of-autoclave“-Verfahren mittels in-situ Konsolidierung oder die Erweiterung additiver Fertigungstechnologien (3D-Druck) mit Endlosfasern in Belastungsrichtung.

Dr.-Ing.

Jens Schlimbach

Stellv. Abteilungsleiter Verarbeitungstechnik & Kompetenzfeldleiter Roving- & Tapeverarbeitung

Branchen Anwendungen (Beispiele)
Luftfahrt Rumpf- und Leitwerkstrukturen, Stabstrukturen, Fensterrahmen, ISO-Grid-Strukturen
Automobilbau Karosseriestrukturen, Antriebswellen, Strukturbauteile, Kraftstofftanks, Druckbehälter
Maschinenbau Schnell bewegte Maschinenteile, Wellen, Prototypen, Motoreinhausungen, Spalttöpfe
Sport & Freizeit Fahrradzubehör (z.B. Flaschenhalter, Ritzel oder Lenker), Schläger (z.B. für Tennis oder Hockey), Sportschuhe (3D-gedruckte individuelle Sohle)
Energie Druckbehälter, Hochspannungsisolatoren, Kraftstofftanks, Rotor-Getriebe-Welle (Windkraft)

Spezielle Leistungsmerkmale

  • Entwicklung von Verfahren speziell für große Stückzahlen
  • Spezielle Legekopfentwicklungen (TP-Tapes, TS-Tapes, Binder-Tapes, Towpregs)
  • 3D-Druck mit Endlosfaserverstärkung
  • Mit der integrativen Prozessentwicklung werden alle relevanten Aspekte der Prozesse Wickeln, Tapelegen und Prepregtechnologie abgedeckt
  • Anlagentechnik im Industriemaßstab:
  • Industrieroboter mit Tapelegekopf (Innovationspreis) und externer Rotationsachse (Roboterwickeln)
  • Patentierte Lösung des Erstlagenproblems
  • 7-Achsen Wickelanlage zum konventionellen Nasswickeln und Thermoplastwickeln
  • Ringwickelkopf mit 48 Rovings für erhöhten Durchsatz (JEC-Innovationspreis)
  • Siphon-Imprägniertechnik

Werkstoffe und Fragestellungen

Typische Werkstoffe

  • GFK, CFK, Rovings und Tapes, Prepregs,
  • Epoxyharz, Polyesterharz, PP, PA, PPS, PEI, PEEK, etc.

Typische Fragen

  • Gibt es spezielle Wickelharze für Hochtemperatur-Anwendungen?
  • Können mit dem Tapelegen verschnittarme Preforms für den Umformprozess bereitgestellt werden?
  • Bei welchen Anwendungen kann das Fiber Integrated Fused Deposition Modeling (FIFDM) Verfahren punkten?

Projekte in diesem Feld

Veröffentlichungen aus der IVW Schriftenreihe in diesem Kompetenzfeld

  • Mack, J.

    Entwicklung eines adaptiven Online-Bebinderungsprozesses für die Preformherstellung

  • Brzeski, M.

    Experimental and Analytical Investigation of Deconsoldiation for Fiber Reinforced Themoplastic Composites

  • Holschuh, R.

    Lokal lastgerecht verstärkte Multimaterialsysteme auf Basis von Polypropylen-Polypropylen-Hybriden

  • Miaris, A.

    Experimental and Simulative Analysis of the Impregnation Mechanics of Endless Fiber Rovings

  • Khan, M. A.

    Experimental and Simulative Description of the Thermoplastic Tape Placement Process with Online Consolidation

  • Schlimbach, J.

    Ökonomische Prozessanalyse und Modellintegration zur Kostenberechnung von Faser-Kunststoff-Verbunden

  • Schlottermüller, M.

    Zur Eigenspannungsausbildung bei der wickeltechnischen Verarbeitung thermoplastischer Bandhalbzeuge

  • Latrille, M.

    Prozessanalyse und -simulation von Verarbeitungsverfahren für faserverstärkte thermoplastische Bändchenhalbzeuge

  • Beresheim, G.

    Thermoplast-Tapelegen - ganzheitliche Prozessanalyse und -entwicklung