Mit der Skalierung der Patchgrößen um das 50-fache hat Cevotec das Spektrum der Komponenten, die mit Fiber Patch Placement hergestellt werden können, maßgeblich erweitert. Im Zuge der Entwicklung, die vor allem auf die Bauteil- und Prozessentwicklungen der Luft- und Raumfahrtindustrie ausgerichtet ist, wurden nun auch das Ablageverhalten des formflexiblen Patchgreifers optimiert. Zusätzlich für die Anforderungen großer Bauteile wie z. B. Flugzeugstrukturen entwickelt: Die Draped Curve Funktion in Artist Studio, mit der nun die Nachbildung traditioneller biaxialer oder quasi-isotroper Laminate durch FPP noch einfacher möglich ist.

Eines der Kernmerkmale der Fiber Patch Placement (FPP) Technologie ist die Verwendung eines formflexiblen Patch-Greifers zum Aufbringen von Patches aus verschiedenen Materialien auf eine fast beliebig geformte Oberfläche. Stand heute kann der Greifer einer SAMBA Produktionszelle Patches bis zu einer Größe von DIN A4 auf stark gekrümmten Großflächen, z.B. von Flugzeugstrukturen, aufbringen. In bestimmten konvex gekrümmten Bereichen wird der Prozess jedoch durch die Höhe des Greiferkörpers begrenzt. D.h., wenn der Greifer im Verhältnis zu den begrenzenden Oberflächenmerkmalen des Bauteils zu groß ist, würde seine Grundplatte die Oberfläche berühren, ehe die Ränder des Patches mit der Oberfläche in Kontakt kommen. Bisher sorgte ein Greiferwechsel im laufenden Prozess dafür, dass solche problematischen Bereiche mit kleineren Greifern und Patches belegt werden konnten. Nun gibt es für Anwender eine neue Option, die noch effizienter ist: Cevotec’s neu entwickelte Rolling Motion-Funktion.

Anstatt den Patch entlang einer einzigen Normalen aufzutragen, rollt der Kontaktpunkt jetzt entlang einer Kurve, so dass jeder Punkt der Kurve eine andere Normale aufweist. Dieses Verhalten wurde durch die Rollbewegung eines Rades inspiriert, bei der zwei gleiche Punkte des Rades und der Oberfläche niemals in Kontakt kommen. Da der Greifer komplexe Bewegungen ausführen muss, hat Cevotec die SAMBA Scale und Multi Zellen mit Sechsachs-Robotern als Greifer-Manipulatoren ausgestattet. Basierend auf der Krümmung des Patchs wird die beste Kontaktkurve für diese Anwendung automatisch von der FPP-spezifischen Software ARTIST STUDIO berechnet, was Ingenieuren die Anwendung dieser neuen Funktion erheblich erleichtert.

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ARTIST STUDIO wurde zudem um eine weitere wichtige Funktion erweitert: Eine der Stärken der Software war schon immer die Erstellung von benutzerdefinierten Patch-Mustern, insbesondere für lokale Verstärkungen entlang kurvenlinearer Lastpfade. Mit der neuen Draped Curve-Funktion kann Artist Studio Sie nun auch bei der Erstellung traditioneller, also z.B. biaxialer ([0°, 90°]) oder quasi-isotroper (QI, z.B. [0°, 90°, +45°, -45°]) Laminate in FPP-Bauweise unterstützen. In ARTIST STUDIO 1.3 stellt Cevotec eine kinematische Drapier-Funktion bereit, die es Anwendern ermöglicht, die Form der abgelegten Patches noch genauer als bisher vorherzusagen.

Mit der neuen Funktion ist es nun möglich, FPP-Laminate wie traditionelle Gewebe mit einem 90°-Winkel zwischen Kett- und Schussrichtung zu generieren und dieses Muster über komplexe Formen zu drapieren. Darüber hinaus können Sie zusätzliche +/- 45° Schichten hinzufügen, die dem gleichen Prinzip folgen. So sind Sie nur ein paar Klicks entfernt von einem QI-Laminat für Ihr gesamtes Bauteil. Und wie bei FPP immer möglich: als 0° Referenz kann jede beliebige gekrümmte Linie dienen. Damit sind anspruchsvollere Patch-Muster als je zuvor möglich.

Die Rollbewegung bei der Patch-Ablage und die Draped Curve-Funktion sind wichtige Entwicklungen, um die Produktivität und Flexibilität der SAMBA-Produktionszellen noch weiter zu erhöhen. Ziel ist es, die leistungsstärksten Systeme für die industrielle Herstellung komplexer Verbundwerkstoffe anzubieten.

Über Cevotec:

Der Münchner Automations-Spezialist Cevotec ermöglicht es Herstellern, komplexe Faserverbund-Bauteile in hoher Stückzahl und Qualität zu fertigen. Mit den SAMBA Systemen, basierend auf der Fiber Patch Placement Technology, bietet Cevotec individuell konfigurierbare Produktionssysteme mit integrierter Prozesskontrolle an. Diese sind besonders für die automatisierte Faserablage bei komplexen 3D Geometrien und Multi-Material Laminaten geeignet. ARTIST STUDIO ist die technologiespezifische CAD-CAM Software zur Laminaterstellung und automatisierten Roboterprogrammierung. Beim Wechsel von manuellen Prozessen auf Fiber Patch Placement können Kosten- und Zeiteinsparungen von 20-60% realisiert werden. Hersteller profitieren zudem von einem umfassenden Service Portfolio, das individuelle Systemanpassungen als auch FE-basierte Komponentenentwicklung beinhaltet.

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