Traditionelle Faserwicklung
FaserwicklungDie Faserwickeltechnologie dient vorwiegend der Herstellung von Hohl-, Rund- oder prismatischen Bauteilen wie Rohren und Behältern. Dabei wird ein Endlosfaserbündel mithilfe einer speziellen Wickelmaschine auf einen rotierenden Dorn gewickelt. Fasergewickelte Bauteile finden häufig Anwendung in der Luft- und Raumfahrt, der Energiewirtschaft und der Konsumgüterindustrie.
Endlosfaserstränge werden über ein Faserfördersystem in eine Filamentwickelmaschine geführt, wo sie in einem vorgegebenen, sich wiederholenden geometrischen Muster auf einen Dorn gewickelt werden. Die Position der Stränge wird durch einen Faserförderkopf geführt, der an einem abnehmbaren Träger der Filamentwickelmaschine befestigt ist.
Roboterwicklung
Das Aufkommen von Industrierobotern hat neue Wickelmethoden ermöglicht. Bei diesen Methoden werden die Fasern entweder durch Translation derFaserführungdurch Drehung um einen Wendepunkt oder durch Rotation eines Dorns um mehrere Achsen, anstatt durch die traditionelle Methode der Drehung um nur eine Achse.
Konventionelle Klassifizierung von Wicklungen
- Umfangswicklung: Die Filamente werden um den Umfang des Werkzeugs gewickelt.
- Kreuzwicklung: Die Filamente werden zwischen den Lücken im Werkzeug gewickelt.
- Einachsige Kreuzwicklung
- Einachsige Umfangswicklung
- Mehrachsige Kreuzwicklung
- Mehrachsige Kreuzwicklung
Traditionelles Faserwickeln vs. Roboterwickeln
TraditionellFaserwicklungDas Formgebungsverfahren ist weit verbreitet, beschränkt sich jedoch auf rotationssymmetrische Formen wie Rohre, Leitungen oder Druckbehälter. Eine Zwei-Achs-Wickelmaschine ist die einfachste Produktionskonfiguration. Sie steuert die Rotation des Dorns und die seitliche Bewegung des Förderbandes und kann daher nur verstärkte Rohre und Leitungen herstellen. Die konventionelle Vier-Achs-Maschine hingegen ist eine universelle Wickelmaschine, die auch Druckbehälter fertigen kann.
Die robotergestützte Wicklung wird hauptsächlich für anspruchsvolle Anwendungen eingesetzt und eignet sich hervorragend für die Bandwicklung, wodurch Bauteile höherer Qualität entstehen. Mit dieser Technologie lassen sich auch Hilfsvorgänge automatisieren, die zuvor manuell durchgeführt wurden, wie das Einlegen von Dornen, das Binden und Abschneiden von Fäden sowie das Einlegen nasser, garnumwickelter Dornen in den Ofen.
Adoptionstrends
Die Verwendung von Roboterwicklung fürHerstellung von VerbundwerkstoffenDosen erweisen sich weiterhin als vielversprechend. Ein einheitlicher Trend ist die Einführung automatisierter und integrierter Industriezellen und Produktionslinien für die Herstellung von Verbunddosen, wodurch eine schlüsselfertige Komplettlösung in der Fertigung entsteht. Ein weiterer technologischer Durchbruch könnte die Hybridisierung mit anderen Verfahren sein, wie beispielsweise dem Endlosfaser-3D-Druck und der automatisierten Faserplatzierung. Dadurch werden Fasern schnell, präzise und nahezu abfallfrei genau dort hinzugefügt, wo sie benötigt werden.
Veröffentlichungsdatum: 25. Oktober 2024
