Fertigung

Fasern dort einbringen, wo sie den größten Nutzen erzielen

Je nach Bauteilgeometrie, Belastung und geplanter Stückzahl setzen wir unterschiedliche Verarbeitungsverfahren ein. Entscheidend ist, die Fasern gezielt dort und in der Richtung einzubringen, in der sie den größten strukturellen Nutzen erzielen. In jedem Fertigungsverfahren setzen wir UD-Tapes ein.

Wickeln eines Faser-Kunststoff-Verbundes

Werkstoff

UD-Tapes, Werkstoffkombinationen und Qualität – das Halbzeug, das in jedes Verfahren eingeht.

Zur Werkstoff-Seite

Entwicklung

Lastfälle, Auslegung, Simulation und Prototyp – bevor ein reproduzierbarer Fertigungsprozess entsteht.

Zur Entwicklungs-Seite

Verfahren

Vier Wege vom Tape zum Bauteil

Tapelegen

Beim Tapelegen werden thermoplastische UD-Tapes automatisiert und entlang definierter Ablagepfade positioniert. Dadurch lassen sich Faserorientierung und Werkstoffeinsatz gezielt an die Belastung des Bauteils anpassen – von lokalen Verstärkungen bis zum vollständigen Laminataufbau.

Thermoplastisches Wickeln

Beim thermoplastischen Wickeln werden UD-Tapes unter definierten Faserwinkeln auf einem rotierenden Kern abgelegt und konsolidiert. Das Verfahren eignet sich insbesondere für Rohre, Wellen und rotationssymmetrische Bauteile, die hohen Druck-, Biege- oder Torsionsbelastungen standhalten müssen.

Umformen

Beim Umformen werden UD-Tapes erwärmt und durch Pressen in die gewünschte Bauteilgeometrie gebracht. Das Verfahren ermöglicht die wirtschaftliche Herstellung dreidimensionaler, hochbelastbarer Strukturbauteile bei kurzen Zykluszeiten und reproduzierbarer Qualität.

Umspritzen

Beim Umspritzen werden UD-Tapes in ein Spritzgießwerkzeug eingelegt und mit einem Thermoplast umspritzt. Dadurch lassen sich die hohe Steifigkeit und Festigkeit der Endlosfasern mit Rippen, Anschlüssen, Befestigungspunkten und weiteren Funktionselementen kombinieren.

Mehr zu diesem Thema in unserem Blogbeitrag zum Overmolding

Einstieg

Vom ersten Versuch bis zur industriellen Umsetzung

Sie müssen nicht mit einem fertigen Serienbauteil kommen. Der Einstieg in die Fertigung ist auf unterschiedlichen Reifestufen möglich – vom ersten Verarbeitungstest bis zum übertragbaren Serienprozess. Gemeinsam legen wir den nächsten Fertigungsschritt und ein konkretes, bewertbares Ergebnis fest.

StufeIhr Ergebnis

Werkstoffversuch

Kundenspezifisches UD-Tape für erste Verarbeitungs- und Machbarkeitsversuche

Demonstrator

Nachweis, dass Werkstoff, Bauteilkonzept und Fertigungsprinzip grundsätzlich funktionieren

Funktionsprototyp

Funktionsfähiges Bauteil für Belastungsversuche und technische Validierung

Prozessentwicklung

Dokumentierter und reproduzierbarer Fertigungsablauf mit definierten Prozessparametern

Industrialisierung

Übertragbares Fertigungskonzept und Umsetzung mit geeigneten Maschinenbau- und Serienpartnern

Sie wissen noch nicht, welcher Einstieg zu Ihrem Projekt passt?

Gemeinsam klären wir Anforderungen, Entwicklungsstand und den nächsten sinnvollen Schritt.

Fertigung besprechen

Anwendungen

Typische Bauteile und Fertigungsansätze

Faser-Thermoplast-Verbunde lassen sich gezielt an unterschiedliche Bauteilgeometrien und Belastungsarten anpassen. Entscheidend ist die Kombination aus einer belastungsgerechten Faserorientierung und einem geeigneten Fertigungsverfahren.

Rohre, Wellen und Druckstrukturen

Rohre, Antriebswellen und Druckstrukturen müssen häufig Innendruck, Biegung und Torsion gleichzeitig aufnehmen. Beim thermoplastischen Wickeln werden die UD-Tapes unter definierten Faserwinkeln abgelegt und gezielt auf diese Belastungen abgestimmt. So entstehen leichte, hochbelastbare und korrosionsbeständige Hohlstrukturen.

Leichtbauachsen und Roboterkomponenten

Bei Roboterarmen, Maschinenachsen und bewegten Trägern stehen eine hohe Steifigkeit, ein geringes Gewicht und ein gutes dynamisches Verhalten im Mittelpunkt. Längsorientierte Fasern tragen Biegelasten, während zusätzliche Winkellagen die Torsionssteifigkeit erhöhen. Je nach Geometrie kommen thermoplastisches Wickeln, Tapelegen oder eine Kombination mehrerer Verfahren zum Einsatz.

Lokal verstärkte Spritzgussbauteile

Bei Spritzgussbauteilen treten hohe Belastungen häufig nur in einzelnen Bereichen wie Befestigungspunkten, Lagerstellen oder Krafteinleitungen auf. Dort werden Endlosfaser-Einleger gezielt positioniert und anschließend umspritzt. So verbindet das Bauteil die hohe Steifigkeit und Festigkeit der Endlosfasern mit der Gestaltungsfreiheit und Funktionsintegration des Spritzgusses.

Flächige Strukturbauteile und Organobleche

Beim Tapelegen lassen sich flächige Laminate mit gezielt angepassten Faserorientierungen und lokalen Verstärkungen herstellen. Die konsolidierten Halbzeuge können anschließend erwärmt und zu dreidimensionalen Strukturbauteilen umgeformt werden. Dadurch entstehen leichte Schalen- und Trägerstrukturen mit hoher mechanischer Leistungsfähigkeit und kurzen Fertigungszyklen.

Die geeignete Bauweise ergibt sich aus Bauteilgeometrie, Lastfall, Funktionsumfang und geplanter Stückzahl. Auf dieser Grundlage entwickeln wir einen passenden Laminataufbau und einen reproduzierbaren Fertigungsprozess.

Welches Verfahren passt zu Ihrem Bauteil?

Ob Wickeln, Tapelegen, Umformen oder Umspritzen: gemeinsam klären wir Geometrie, Stückzahl und den nächsten Fertigungsschritt.