Durch die Herstellung und Verarbeitung von Formteilen aus faserverstärkten Kunststoffen werden neue Anforderungen an die Pressentechnik gestellt. In dieser Arbeit werden verschiedene Pressentypen analysiert und überprüft, welche Pressen für die Verarbeitung von Faserverbundwerkstoffen geeignet sind. Es wird ein Überblick über die Vielzahl unterschiedlicher Verarbeitungsverfahren vermittelt und verfahrensspezifische Prozessparameter werden diskutiert, anschließend werden aus den gewonnenen Erkenntnissen Anforderungen für die Pressentechnik abgeleitet. Anhand dieser Anforderungen wird ein Vergleich von Pressen mit unterschiedlichen Wirkprinzipien durchgeführt, um für ein zuvor ausgewähltes Herstellungsverfahren ein optimales Pressensystem auszuwählen. Zusätzlich werden Potenziale und Einsatzgebiete einer Mehrtechnologiepresse (3D-Servo-Presse), die für die Metallblechumformung entwickelt wurde, aufgezeigt. Darüber hinaus wird für die Herstellung spezieller Formteile, die mehrere Freiheitsgrade erfordern, ein Werkzeugkonzept für die 3D-Servo-Presse präsentiert.
Inhaltsverzeichnis
- Unternehmensvorstellung der Robert Bürkle GmbH
- Einleitung
- Vorgehensweise
- Stand der Technik
- Verbundwerkstoffe
- Die Matrix
- Die Verstärkungsfasern
- Thermoplastische Verbundwerkstoffe
- Eigenschaften thermoplastischer faserverstärkter Kunststoffe
- Herstellungsverfahren für Formteile aus Organoblech
- Trend der Technik
- Duroplastische Verbundwerkstoffe
- Eigenschaften duroplastischer faserverstärkter Kunststoffe
- Herstellungsverfahren für Formteile aus duroplastischer Matrix
- Das Resin Transfer Molding-Verfahren (RTM-Verfahren)
- Trend der Technik
- Vergleich der Prozesse zur Verarbeitung der beiden Werkstoffklassen
- Verbundwerkstoffe
- Anforderungen an die Pressentechnik
- Notwendiges Kraftspektrum der Presse für den RTM-Prozess
- Kompensation der Stößelkippung infolge exzentrischer Lasten
- Anforderungen an die Regelung
- Auswahl des Pressenkonzeptes
- Vergleich von Servo- und Hydraulikpressen
- Auswahl eines Pressentyps bei gegebenem Szenario
- Darstellung eines sinnvollen Nutzungsszenarios für die 3D-Servo-Presse
- Werkzeugkonzept für spezielle Bewegungsabläufe
- Einsatzgebiete der 3D-Servo-Presse
- Zusammenfassung und Ausblick
- Abbildungsverzeichnis
- Tabellenverzeichnis
- Abkürzungsverzeichnis
- Literaturverzeichnis
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Bachelorarbeit befasst sich mit der Analyse von Pressen für die Verarbeitung von Faserverbundwerkstoffen. Ziel ist es, die Anforderungen an die Pressentechnik für die Herstellung von Formteilen aus Faserverbundwerkstoffen zu ermitteln und ein optimales Pressensystem für ein ausgewähltes Herstellungsverfahren zu finden.
- Analyse verschiedener Pressentypen und deren Eignung für die Verarbeitung von Faserverbundwerkstoffen
- Ermittlung von Anforderungen an die Pressentechnik, die aus den spezifischen Eigenschaften von Faserverbundwerkstoffen resultieren
- Vergleich von Servo- und Hydraulikpressen hinsichtlich ihrer Eignung für die Verarbeitung von Faserverbundwerkstoffen
- Bewertung des Potenzials einer Mehrtechnologiepresse (3D-Servo-Presse) für die Verarbeitung von Faserverbundwerkstoffen
- Entwicklung eines Werkzeugkonzepts für die 3D-Servo-Presse für die Herstellung von Formteilen mit mehreren Freiheitsgraden
Zusammenfassung der Kapitel
Die Arbeit beginnt mit einer Unternehmensvorstellung der Robert Bürkle GmbH, die sich mit der Entwicklung und Produktion von Maschinen und Anlagen für verschiedene Branchen beschäftigt. Im Anschluss wird die Einleitung die Thematik der Arbeit einleiten und die Relevanz von Faserverbundwerkstoffen in verschiedenen Industrien beleuchten.
Kapitel 4 befasst sich mit dem Stand der Technik und gibt einen Überblick über die verschiedenen Verbundwerkstoffe, ihre Eigenschaften und Herstellungsverfahren. Dabei werden sowohl thermoplastische als auch duroplastische Verbundwerkstoffe behandelt, wobei ein besonderer Fokus auf das Resin Transfer Molding-Verfahren (RTM-Verfahren) gelegt wird.
Kapitel 5 analysiert die Anforderungen an die Pressentechnik, die aus den spezifischen Eigenschaften von Faserverbundwerkstoffen resultieren. Es werden die notwendigen Kraftspektren, die Kompensation der Stößelkippung und die Anforderungen an die Regelung der Presse diskutiert.
Kapitel 6 befasst sich mit der Auswahl des Pressenkonzeptes. Es werden Servo- und Hydraulikpressen verglichen und ein Pressentyp für ein gegebenes Szenario ausgewählt.
Kapitel 7 präsentiert ein Nutzungsszenario für die 3D-Servo-Presse, die für die Verarbeitung von Faserverbundwerkstoffen eingesetzt werden kann. Es wird ein Werkzeugkonzept für spezielle Bewegungsabläufe vorgestellt und die Einsatzgebiete der 3D-Servo-Presse diskutiert.
Schlüsselwörter
Die Schlüsselwörter und Schwerpunktthemen des Textes umfassen die Verarbeitung von Faserverbundwerkstoffen, Pressentechnik, RTM-Verfahren, Servo- und Hydraulikpressen, Mehrtechnologiepresse (3D-Servo-Presse) und Werkzeugkonzept. Die Arbeit analysiert die Anforderungen an die Pressentechnik für die Herstellung von Formteilen aus Faserverbundwerkstoffen und untersucht das Potenzial der 3D-Servo-Presse für diese Anwendung.
- Quote paper
- Marco Schaible (Author), 2013, Der Einsatz von Pressen für die Verarbeitung von Faserverbundwerkstoffen: GFK-/CFK Strukturen, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/286012
