DIEFFENBACHER erweitert HP-RTM-Portfolio um druckgeregelten Ultra-RTM-Prozess

Für die wirtschaftliche und sichere Herstellung von carbonfaserverstärkten Bauteilen in Großserie bietet der Eppinger Maschinen- und Anlagenbauer DIEFFENBACHER komplett automatisierte Fertigungslinien auf Basis der High-Pressure-Resin-Transfer-Molding-Technologie (HP-RTM) an. Das HP-RTM-Verfahren eignet sich besonders für Bauteile mit sehr hohen Ansprüchen an die Oberflächenqualität, Festigkeit und Steifigkeit. 

Typischerweise werden für das HP-RTM-Verfahren hohe Presskräfte benötigt, da der Werkzeug-Injektionsdruck bei bis zu 140 bar liegen kann. Werden jedoch druckempfindliche Kernmaterialien, zum Beispiel Schaumkerne mit geringer Dichte oder komplexe Preforms, verarbeitet, können diese durch zu hohen Druck beschädigt oder die Faserstruktur verschoben werden. Der Ultra-RTM-Prozess eliminiert diese Gefahr, da er mit deutlich geringeren Forminnendrücken sowie einem Injektionsdruck von weniger als 30 bar arbeitet.

Ultra-RTM wurde als „RTM-Prozessvariante zur kavitätsdruckgeregelten Herstellung von Faserverbundstrukturbauteilen“ vom Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT im baden-württembergischen Pfinztal entwickelt. Das Verfahren bietet die Möglichkeit, den Forminnendruck mittels Sensorik und einer intelligenten Pressensteuerung einzustellen und zu begrenzen. Überzeugt von den Vorteilen dieser Innovation, hat DIEFFENBACHER die entsprechende Steuerungstechnik der hydraulischen Presse für dieses Verfahren entwickelt und umgesetzt, um den kompletten Prozess serienreif abbilden zu können und das Ultra-RTM-Verfahren damit in sein Portfolio aufgenommen.

„Mit Ultra-RTM können wir unseren Kunden die hochpräzise druckgeregelte Weiterentwicklung des klassischen Injektionsverfahrens für Faserverbundwerkstoffe anbieten“, erklärt Marco Hahn, Vertriebsleiter der Business Unit Forming bei DIEFFENBACHER. „Anstelle fest eingestellter Pressdrücke oder Presskurven wird beim Ultra-RTM durch im RTM-Werkzeug integrierte Druck-, Positions- und Temperatursensorik der Forminnendruck online und in Echtzeit überwacht und exakt gesteuert, um Bauteilfehler zu vermeiden und Werkzeuge zu schonen“, ergänzt er.

Durch eine aktive, auf den jeweiligen Prozess begrenzte Druckregelung werden empfindliche Strukturen wie Schaumkerne als Teil einer Sandwichstruktur und komplexe Preforms prozesssicher infiltriert, ohne dass sie kollabieren oder sich verschieben. Die gezielte Steuerung verhindert schlagartige Druckspitzen, minimiert damit Einschlüsse und sorgt für eine homogene Durchtränkung der Fasern. Das Verfahren kommt vor allem im Leichtbau, insbesondere in der Automobil- und Luftfahrtindustrie zum Einsatz.

„Die Vorteile liegen auf der Hand“, resümiert Hahn. „Ultra-RTM bedeutet nicht nur eine geringere Werkzeugbelastung und die einfachere Verwendung und Integration von empfindlichen Kernmaterialien oder komplexen Preforms, das innovative Verfahren sorgt auch dafür, dass Hersteller ihre hochwertigen Bauteile mit hohem Faseranteil mithilfe von Pressen mit vergleichsweise geringer Presskraft und dementsprechend reduzierten Investitionskosten fertigen können.“

Eine ebensolche Presse ist beispielsweise die DIEFFENBACHER TailoredPress, die zum einen ein wirtschaftliches Pressenkonzept in monolithischer Bauweise darstellt, zum anderen aber auch mit der neuesten, intuitiven DIEFFENBACHER-Pressensteuerung EVORIS Control sowie einem energiesparenden Antriebskonzept ausgestattet ist. Die Presse lässt sich jederzeit in ein vollständig automatisiertes Produktionsumfeld integrieren. Zusätzlich kann die DIEFFENBACHER-Digitalisierungslösung EVORIS Intelligence mit ihren zahlreichen Apps wie Anomaly Detection, Reports oder Energy Monitoring in das Pressenkonzept eingebunden werden.