CFK-Bauteile mit integrierter Elektronik
Mittels Hightech-Stickerei produziert Biontec CFK-Bauteile in hohen Stückzahlen einschließlich voll integrierter Elektronik.
Komplexe CFK-Bauteile mit integrierter Elektronik erfordern bei mittleren bis hohen Stückzahlen schlanke Fertigungstechnologien, die einen effizienten Materialeinsatz sowie eine präzise und reproduzierbare Produktion ermöglichen. Dank 150 Jahren Erfahrung in der Haute-Couture-Stickerei produziert Biontec derartige Bauteile sehr effizient. Jüngste Entwicklungen erweitern die Prozessmöglichkeiten auf thermoplastische Verbundwerkstoffe.
Von der Faserplatzierung bis zum fertigen CFK-Bauteil
Von der Faser bis zum fertigen Bauteil nutzt die Prozesskette die Eigenschaften des Materials optimal aus und ermöglicht eine immense Gestaltungsfreiheit für Composite-Formteile. Eine bionische Faserplatzierung mittels Stickerei und ein automatisiertes Injektionsverfahren mittels Resin Transfer Moulding (RTM) liefern maximale Leistung zu einem wirtschaftlichen Preis. Zusätzlich können die belastungsoptimierten Preforms in einem thermoplastischen Formgebungsverfahren eingesetzt werden, wodurch alle Vorteile thermoplastischer Matrixsysteme genutzt werden können.
Biontec unterstützt seine Kunden bei der Realisierung neuer CFK-Produkte von der ersten Idee bis zur Serienfertigung. Da das Unternehmen wir alle notwendigen Teilprozesse von der bionisch optimierten Faserplatzierung bis zum fertigen Teil im Haus abwickeln kann, lassen sich kundenspezifische Vorgaben und Wünsche optimal realisieren.
Prepreg-Ersatz in der Kleinserie
Bei der Produktion kleinerer Mengen von weniger als 1.000 Teilen pro Jahr verlassen sich die Hersteller meist auf die Prepreg-Technologie. Die Automatisierung und die kurze Zykluszeit des Biontec-Verfahrens ermöglichen jedoch eine deutlich höhere Produktivität, wodurch sich die Produktionskosten in der Regel halbieren.
Am anderen Ende des Volumenspektrums sind die typischen Produkte, die durch CFK ersetzt werden, geschmiedetes oder druckgegossenes Aluminium. Die Verwendung idealer Faserorientierungen in einem CFK-Bauteil kann die potenziellen Gewichtseinsparungen gegenüber Aluminium um bis zu 50 % erhöhen.
Durch den Einsatz von Automatisierung, Mehrkavitätenwerkzeugen und schnell aushärtenden Harzen können Produktionsraten von 100.000 Stück pro Jahr erreicht werden. Die wichtigsten Voraussetzungen für solch hohe Stückzahlen sind netzförmiges Vorformen und Gießen, um Materialabfall und Bearbeitungsaufwand auf ein Minimum zu reduzieren.
Andere Anwendungen sind der Ersatz von gefrästen Aluminium- oder Titanbeschlägen, zum Beispiel im Maschinenbau oder in der Luft- und Raumfahrtindustrie, wo Leistung und Teilekonsistenz mit CFK gut erfüllt werden können. Selbst strenge Vorschriften hinsichtlich der Entflammbarkeit können erfüllt werden. Biontec entwickelt maßgeschneiderte Lösungen, etwa für Innenraumkomponenten in der Luft- und Raumfahrt.
Integration von Elektronik
Ob lastpfadorientiertes Faserlegen, komplexe dreidimensionale Preforms oder Composite-Bauteile inklusive Anbauteile und Veredelung: Automatisierte und robuste Prozesse sorgen für gleichbleibend hohe Qualität. Nun hat Biontec ein neues Verfahren zur Integration von elektronischen Komponenten in CFK-Strukturteilen entwickelt, das die Verwendung von Standardleitern und -steckern ermöglicht.
Ein Bremshebel mit integrierter Beleuchtung und eine preisgekrönte metrologische Drohne demonstrieren diese neue Technologie. Sie kann auf jedes elektronische Gerät angewendet werden, unabhängig davon, ob es über herkömmliche Drähte oder Flex-Print-Kabel angeschlossen ist. Die Technologie bietet Designern neue Möglichkeiten für eine saubere und schlanke Optik von CFK-Bauteilen mit integrierten elektronischen Geräten. mg
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