Entwicklung

Von der technischen Anforderung zum belastbaren Faserverbundbauteil

Wir entwickeln hochbeanspruchte Bauteile aus endlosfaserverstärkten Thermoplasten. Dabei begleiten wir von der Werkstoffauswahl, der Bauteilauslegung, Optimierung und Simulation bis zum Prototyp oder dem reproduzierbaren Fertigungsprozess.

Rasterelektronenmikroskopie eines kohlenstofffaserverstärkten Polymid-6

Sie haben ein konkretes Bauteil?

Wir entwickeln die passende Werkstoff-, Bauteil- und Fertigungslösung für Ihre mechanischen und wirtschaftlichen Anforderungen.

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Testen Sie ein kundenspezifisches UD-Tape in Ihrer Anwendung – inklusive technischer Abstimmung und bis zu 10 kg Werkstoff.

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Einstieg

Wo beginnt Ihr Entwicklungsprojekt?

Ein bestehendes Bauteil ist zu schwer

Lastpfadgerechte Neuauslegung mit gezielter Faserverstärkung

Ein Kunststoffbauteil versagt lokal

Verstärkung hochbeanspruchter Bereiche mit Endlosfasern

Standardwerkstoffe erfüllen die Anforderungen nicht

Anpassung von Faser, Matrix, Tapegeometrie und Faseranteil

Die technische Machbarkeit ist noch unklar

Werkstoffversuch oder Demonstrator als schneller Funktionsnachweis

Der Prototyp funktioniert, aber der Prozess ist nicht serienfähig

Entwicklung eines definierten und reproduzierbaren Fertigungsablaufs

Vorgehen

So entwickeln wir Ihre Faserverbundlösung

  • UD-Tapes aus endlosfaserverstärkten Thermoplasten

    Tape-Fertigung

  • Triaxialität der Werkstoffbeanspruchung eines Faser-Kunststoff-Verbundes unter Querdruck

    Simulation

  • Herstellung eines Zug-/Druck-Torsionsprüfkörpers

    Prototypenentwicklung

Sie benötigen noch kein vollständig definiertes Serienprojekt. Wir steigen dort ein, wo Ihr Projekt aktuell steht – von der ersten Werkstoffidee bis zur Industrialisierung. Die einzelnen Entwicklungsschritte können separat beauftragt oder zu einem Gesamtprojekt kombiniert werden.

  1. 0

    Projektbesprechung

    In einem ersten Gespräch betrachten wir Ihre Aufgabenstellung und bewerten das technische sowie wirtschaftliche Potenzial. Anschließend empfehlen wir einen passenden Einstieg.

  2. 1

    Werkstoff- und Fertigungskonzept

    Wir stimmen Werkstoff, Faserarchitektur und Fertigungsverfahren gezielt auf Ihre Anwendung ab.

  3. 2

    Bauteilauslegung und Simulation

    Wir entwickeln eine fasergerechte Konstruktion und bewerten Verformung, Belastbarkeit und mögliche Versagensmechanismen.

  4. 3

    Prototyp und Validierung

    Wir fertigen einen testbaren Prototyp, prüfen ihn unter anwendungsnahen Bedingungen und optimieren die Lösung.

  5. 4

    Prozessentwicklung und Transfer

    Wir entwickeln einen reproduzierbaren Fertigungsprozess und begleiten den Übergang in die Serienfertigung.

Werkstoffdaten

Belastbare Entwicklung braucht belastbare Messdaten

Die Eigenschaften eines Faserverbundwerkstoffs werden nicht allein durch Faser und Matrix bestimmt. Auch Fasergehalt, Faserorientierung, Poren, Grenzflächen und Fertigungsbedingungen beeinflussen das spätere Bauteilverhalten. Allgemeine Datenblattwerte reichen daher für eine zuverlässige Auslegung häufig nicht aus.

Abhängig von der Anwendung untersuchen wir unter anderem:

Werkstoffqualität

Faserverteilung, Faserorientierung, Porengehalt und Imprägnierung

Mechanische Eigenschaften

Steifigkeit, Festigkeit und Versagen unter den relevanten Belastungen

Umgebungseinflüsse

Verhalten bei Temperatur, Feuchtigkeit und Medienkontakt

Bauteilverhalten

Verformung, Belastbarkeit und Versagen unter anwendungsnahen Bedingungen

Der notwendige Untersuchungsumfang wird gezielt aus den Anforderungen des Projekts abgeleitet. So entstehen belastbare Werkstoffdaten für Simulation und Auslegung – und eine verlässliche Grundlage für Prototyp, Prozessentwicklung und spätere Serienfertigung.

Zug-/Druck-Torsionsprüfkörper zur biaxialen Prüfung von Faser-Kunststoff-VerbundenMikroskopie eines Faser-Kunststoff-VerbundesVersagen eines Faser-Kunststoff-Verbundes unter DruckbeanspruchungVersagen eines Faser-Kunststoff-Verbundes unter Schubbeanspruchung

Entwicklungsprojekt

Von der technischen Grenze zur fertigen Lösung

Entwicklungsprojekt Linkmodul

Weniger bewegte Masse. Mehr Dynamik.

Bewegte Masse begrenzt bei Industrierobotern oft Dynamik und Effizienz. Für ein Aluminium-Linkmodul entwickeln wir eine leichtere Faserverbundlösung — bei gleicher Steifigkeit und Präzision.

CAD-Darstellung eines Industrieroboters mit Linkmodul
01

Bauteilauslegung

Lastfälle wie Nutzlast, Beschleunigen, Abbremsen und Not-Halt bilden die Basis. Darauf aufbauend optimieren wir:

  • Rohrgeometrie und Werkstoffwahl
  • Faserorientierung und Laminataufbau
  • Lokale Lasteinleitungen
  • Schnittstellen zu Gelenken und Antrieben

Werkstoff, Geometrie und Fertigung werden von Beginn an gemeinsam betrachtet.

02

Prototyp und Validierung

Der Prototyp wird gefertigt und unter realitätsnahen Lasten geprüft. Biege- und Torsionsversuche validieren Steifigkeit und Anschlussbereiche — die Ergebnisse fließen direkt in die Optimierung ein.

Nur messbare Ergebnisse zählen: ein leichteres Linkmodul entlastet Antriebe und erschließt Potenziale für Geschwindigkeit, Traglast und Energieeffizienz.

Messbare Ergebnisse

WerkstoffDurchbiegung [mm]Verdrehung [°]Gewicht [g]
Aluminium1,560,66678
Kohlenstofffaser-Polymer-Verbund1,550,46527

Nahezu gleiche Biegesteifigkeit

−30 % Verdrehung

−22 % Gewicht

Wo steht Ihr Projekt?

Ob erste Werkstoffidee, bestehendes Bauteil oder bereits definierte Serienanforderung: Wir prüfen gemeinsam, welche Entwicklungsstufe technisch und wirtschaftlich sinnvoll ist.

Sie haben ein konkretes Bauteil?

Wir entwickeln die passende Werkstoff-, Bauteil- und Fertigungslösung für Ihre mechanischen und wirtschaftlichen Anforderungen.

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