Im letzten Jahr haben wir unsere SAMBA Pro Fiber Patch Placement (FPP)-Anlagen weiterentwickelt und neue, leistungsfähige Funktionen ergänzt. Neben einer verbesserten Materialkühlung und einer Ultraschall-Schneideeinheit ist es nun möglich, eine Anlage mit zwei 6-achsigen Robotern für die Patch-Ablage und die Werkzeug-Handhabung zu konfigurieren. Zwei Kunden der Luft- und Raumfahrtbranche profitieren bereits von diesen Erweiterungen: Anfang dieses Jahres nahmen wir eine SAMBA Pro-Anlage am National Institute for Aviation Research (NIAR) in den USA in Betrieb, und eine weitere beim Luft- und Raumfahrtkonzern Leonardo in Italien. In diesem Artikel möchten wir Ihnen die neuen Funktionen, die ab sofort unseren Kunden zur Verfügung stehen, im Detail vorstellen.

Am Anfang des FPP-Prozesses wird das Faserband in Patches geschnitten, was bislang mittels Laserschneiden durchgeführt wurde. Seit letztem Jahr haben unsere Kunden die Wahl zwischen einer Laser- und einer Ultraschall-Schneideeinheit, welche mit einem Schneidekopf von GFM aus Österreich ausgestattet ist. Das Laserschneiden bietet Flexibilität, insbesondere für Trockenfasertape, und gibt unseren Kunden die Möglichkeit, die Schnittwinkel individuell anzupassen und auch abgerundete Patches zu schneiden. Die Ultraschall-Schneideeinheit hingegen eignet sich hervorragend für das Schneiden unterschiedlicher Prepreg-Tapes, bis zu 300 gsm, in rechteckige Formen. Außerdem wird die Prepreg-Verarbeitung von einer weiterentwickelten Materialkühlung unterstützt, die es unseren SAMBA Systemen ermöglicht, eine große Bandbreite an Prepregs mit unterschiedlichen Matrixeigenschaften zu verarbeiten.

Nach dem Schneiden nimmt der Platzierungsroboter die Patches auf, um sie auf dem Formwerkzeug abzulegen. Das ist üblicherweise an einem Tool-Halter fixiert, beispielsweise einem 6-achsigen Roboter. Ab sofort ist es auch möglich, neben einem schnellen 4-achsigem Scara-Roboter auch einen 6-achsigen Pick & Place-Roboter in Kombination mit einem 6-achsigen Tool-Halter zu wählen. Die Konfiguration mit zwei 6-achsigen Robotern steigert signifikant die Fähigkeit der Anlage, größere Bauteile mit noch komplexeren Geometrien zu verarbeiten, ohne den benötigten Platz auf der Produktionsfläche zu vergrößern. Der Greifer, der am Platzierungsroboter befestigt ist, ist in Größen von 45 mm x 90 mm bis zu 60 mm x 240 mm verfügbar und kann Patches im 90° Winkel als auch auf biaxial-gekrümmten Oberflächen ohne negative Drapierungseffekte ablegen. Der 6-achsige Pick & Place-Roboter ermöglicht zusätzliche Legefunktionen der Anlage, wie zum Beispiel eine Rollbewegung des Greifers. Diese Fähigkeit steigert die Freiheitsgrade für die Platzierung der Patches auf komplizierten Oberflächen, wie beispielsweise Wabenkernen.

Wie jede FPP-Anlage sind unsere SAMBA Pro-Systeme mit einer fortschrittlichen Material- und Prozesskontrolle ausgestattet, welche sicherstellt, dass nur 100% spezifikationsgerechtes Rohmaterial präzise an der vorgesehenen Stelle platziert wird. Die beiden optischen Kontrolleinheiten zur Qualitätssicherung überwachen die geometrischen Dimensionen eines jeden Patches sowie deren Position auf dem Greifer.

Mitte Februar wurde eine SAMBA Pro Prepreg Anlage an NIAR’s Advanced Technologies Lab for Aerospace Systems (ATLAS) an der Wichita State University (WSU) in Betrieb genommen. Als erstes FPP-basiertes Produktionssystem auf amerikanischem Boden unterstreicht es NIAR’s Vorreiterrolle in der Forschung und Entwicklung von Luftfahrt- und Faserverbundbauteilen und erweitert das Portfolio des Instituts zukünftiger Produktionstechnologien.  Die neue Anlage bietet interessierten Composite-Produzenten in den USA vielzählige Möglichkeiten zur Evaluierung der FPP-Technologie für ihre Zwecke, darunter Entwicklung neuer Anwendungen und Verfahren, Prozessintegration in bestehende Prozesse, sowie die Fertigung und Überprüfung von Prototypen.

Der in Italien ansässige Luft- und Raumfahrt- sowie Verteidigungskonzern Leonardo nahm seine SAMBA Pro Prepreg-Anlage Anfang März in Betrieb. Mit FPP vergrößert der Konzern nicht nur sein Portfolio an Automatisierungstechnologien für die Produktion von komplexen Faserverbundbauteilen, sondern stärkt gleichzeitig seine Rolle als Innovationsführer im Bereich der Composite-Flugzeugstrukturen.

Wollen Sie mehr über die neuen SAMBA-Funktionen erfahren und unsere FPP-Anlagen tanzen und patchen sehen? Sehen Sie sich unser neues Video an:

Über Cevotec

Der Münchner Automations-Spezialist Cevotec bietet mit SAMBA und ARTIST STUDIO eines der modernsten Faserverbund-Produktionssysteme weltweit an. An der Schnittstelle zwischen Faserverbund, Maschinenbau und Software entwickelt das Unternehmen Produktionsanlagen und Software auf Basis der Fiber Patch Placement (FPP) Technologie. Die besonders für die automatisierte Faserablage bei komplexen 3D Geometrien geeigneten Anlagen verarbeiten neben Carbonfasern auch Glasfasern, Klebefilme sowie weitere technische Fasern und sind damit für eine Vielzahl von Anwendungen einsetzbar. Die Flexibilität wird insbesondere von Kunden aus der Luftfahrt und Medizintechnik sehr geschätzt, die 20%-60% an Kosten und Zeit sparen beim Wechsel von manuellen Prozessen auf FPP.