Herstellung von belastungsoptimierten thermoplastischen Faserverbundbauteilen

Das Fraunhofer IPT hat Produktionspfade zur Herstellung, lokalen Verstärkung und Funktionalisierung von thermoplastischen Organoblechen mittels laserunterstütztem Thermoplast-Tapelegen entwickelt und umgesetzt. Durch die Verarbeitung von Tapes mit thermoplastischem Matrixsystem entfällt im Vergleich zu Duroplast-Prozessen eine energie- und zeitintensive Aushärtung im Autoklaven. So lassen sich vollständig konsolidierte Bauteile mit hoher Schlagzähigkeit in kurzer Taktzeit flexibel und ohne Kontamination der Produktionsanlage großserientauglich herstellen. Durch Wandstärkenminimierung im Bereich geringerer Belastung und lokales Verstärken der lastkritischen Bereiche wird das Leichtbaupotenzial faserverstärkter Kunststoffe optimal genutzt. Durch eine geschickte Kombination verschiedener Verstärkungsfasern, wie Kohlenstofffasern und Glasfasern wurden am Fraunhofer IPT erstmals belastungsoptimierte Hybrid oder Multimaterialsysteme großserientauglich hergestellt. Mit dem Fokus aufeine großserientaugliche Produktion mit kurzen Zykluszeiten und vollständiger Automatisierbarkeit ermöglicht die Kombination der vorgestellten Produktionsprozesse, laserunterstütztes Tapelegen und Thermoformen mit hauptzeitparalleler Insert-Integration, einen wirtschaftlichen Ansatz zur Herstellung funktionsintegrierter Leichtbauteile.