Leichtbautechnologien für Konsumgüter

Faserverstärkte Kunststoffe finden sich mittlerweile nicht mehr nur in High-End-Anwendungen wie der Luft- und Raumfahrt oder der Formel 1 wieder. Auch auf dem Verbrauchermarkt kommen sie mittlerweile zum Einsatz. Aufgrund ihrer speziellen Eigenschaften, können sie z.B. beim Einsatz im Schuhwerk für neue Bestleistungen sorgen. Das Fraunhofer IPT entwickelt individuelle Produktionsanlagen für die Herstellung der Produkte von morgen. Mit unserer Expertise im Bereich der FVK unterstützen wir Unternehmen der Konsumgüterindustrie innovative Produktionsanlagen für die Massenfertigung von FVK-Produkten zu entwickeln.

System- und Prozessentwicklung für die Tape-/Prepreg-Verarbeitung

Ein Schwerpunkt unserer Forschungsaktivitäten liegt auf der Entwicklung und Optimierung von Produktionsanlagen zum Tapelegen, Prepreg- und Fiber-Placement und Wickeln.

Mit unserer Expertise im Sondermaschinenbau fertigen wir Anlagen nach Maß und bieten von Entwicklung und Aufbau über Inbetriebnahme bis zur Zertifizierung individuelle, schlüsselfertige Tapelege-, Fiber-Placement- und Wickelanlagen aus einer Hand.

Dabei verfügen wir in der Faserverbundtechnik über umfassende Kenntnisse und langjährige Erfahrungen mit unterschiedlichen Materialien, Halbzeugen und Verfahren. Wir verarbeiten thermoplastische und duroplastische Halbzeuge sowie bebinderte Dry-Fiber-Rovings und verstärken Strukturen lokal und belastungsoptimiert. Zudem legen wir für Sie Bauteile aus unterschiedlichen FVK-Materialien aus und fertigen diese protypisch. In Einzelstudien qualifizieren wir Bauteil- und Laminatqualitäten und stellen Ihre Materialien in einem Benchmark anderen Materialien gegenüber.

Zerspanung von Verbundwerkstoffen aus dem Konsumgüterbereich

Im Bereich der Konsumgüterindustrie optimieren wir Prozessstrategien und Zerspanwerkzeuge für die mechanische Endbearbeitung von diversen Komponenten wie Snowboards und Skiern, Handy- und Laptopschalen, Schuhsohlen, Helmen, Fahrradrahmen sowie diversen Bauteilen aus der Möbelindustrie

Wasserstrahlschneiden faserverstärkter Kunststoffe

Die Flexibilität der Wasserstrahltechnologie in der Fertigung bedient die steigende  Nachfrage nach individuellen Bauteilen. Sie eignet sich für die Einzelstückfertigung bis zur Serienproduktion. Grundsätzlich können nahezu alle Materialien bearbeitet werden – von weichen Schaumstoffen bis hin zu hochfesten Werkstoffverbunden. Die Wasserstrahlstrahltechnologie bietet zudem auch Vorteile in der Handhabung durch den Anwender: Das fortlaufend erneuerte Werkzeug Wasserstrahl steht immer scharf für die jeweilige Bearbeitungsaufgabe zur Verfügung. Von einzelnen Zuschnitten bis zur vollständigen Bearbeitung bietet das Wasserstrahlschneiden somit Vorteile in der Handhabung als auch in der Ressourceneffizienz.

Nicht nur bei der Bearbeitung schwer zerspanbarer Werkstoffe bietet die Wasserstrahltechnologie entscheidende Vorteile. Neben der Flexibilität in der Anwendung steht dem Prozess ein fortlaufend »scharfes« Werkzeug zur Verfügung. Weiche Leichtbauwerkstoffe wie Textilien, Kunststoffe, Holz können in der Regel sogar ohne Zugabe von Abrasivstoffen mit dem reinen Wasserstrahl geschnitten werden. Dadurch können die verwendeten Strahldurchmesser auf bis zu 0,1 mm verringert werden – ein Vorteil im Hinblick auf die dadurch erzielbare Detailgenauigkeit. Außerdem werden die geschnittenen Bauteile  dadurch auch nicht verunreinigt. Aufgrund des hohen Drucks ist der Wasserstrahl sogar keimfrei, wodurch er sich ebenfalls zur Bearbeitung von hygienischen oder medizinischen Produkten bestens eignet.

In unserer modernen 5-Achs-Anlage mit bis zu 6000 bar Systemdruck bearbeiten wir gerne auch Ihren konkreten Anwendungsfall.

Strukturüberwachung von Leichtbaukomponenten

Strukturveränderungen innerhalb von Leichtbaukomponenten zu messen war lange Zeit nur mit Ultraschall- oder tomografischen Verfahren möglich. Dabei spielen intakte Strukturen in vielen Bereichen der Industrie und sogar im Alltag eine oft lebenswichtige Rolle: Verborgene Defekte und unsichtbare Schäden gilt es frühzeitig aufzuspüren, um ein plötzliches Bauteilversagen und damit schwere Unfälle zu vermeiden.

Mit der optischen Frequenzbereichsreflektometrie lassen sich anhand optischer Fasern, die von Beginn an in CFK-Bauteile mit komplexen Geometrien und Faserlagen integriert werden, innere und äußere Schäden aufspüren. Die Messung von Dehnungs- und Temperaturänderungen unter der Oberfläche in kurzen, mittleren und langen Zeiträumen erlaubt es dann, unter realen Bedingungen ein Verständnis der Belastungen und Alterungserscheinungen der Struktur zu gewinnen und die Bauteile auf dieser Basis grundlegend zu verbessern.

Beratung und Management

Mit unseren Kompetenzen im Qualitäts- und Technologiemanagement beraten wir unsere Kunden bei strategischen Fragen des Technologieeinsatzes und der nachhaltigen Technologieentwicklung. Dies umfasst beispielsweise die Unterstützung bei umfassenden Risiko- und Lebenszyklusanalysen oder bei der Ausrichtung der Technologiefrüherkennung und der strategischen Technologieplanung.

Qualität und Effizienz in der Produktionsorganisation

Exzellente Qualität und die Effizienz von Ablauf- und Aufbauorganisation sind der Schlüssel für Wettbewerbs- und Innovationskraft. Ziel des Fraunhofer IPT ist es, seinen Kunden durch die Umsetzung exzellenter Ergebnisse angewandter Forschung einen Vorsprung zu verschaffen. Wir gestalten und industrialisieren Prozesse mit einem übergreifenden unternehmerischen Qualitätsverständnis und unterstützen unsere Partner in Beratungs- und Forschungsprojekten auf dem Weg zu größerer Wettbewerbsfähigkeit.

Technologiemanagement

Ein durchdachtes Technologiemanagement ist ein bedeutender Erfolgsfaktor für technologieorientierte Unternehmen. Wer seine Technologien kundenorientiert entwickelt, einsetzt und substituiert, kann erfolgreich seine Wettbewerbsposition aufbauen und halten. Wir beraten unsere Kunden in allen Fragen des Technologiemanagements - von der Konzeption bis hin zur inhaltlichen Ausgestaltung der Strategien, Prozesse und Methoden eines maßgeschneiderten Technologiemanagements.