RTM: Sensorik wandert von der Form in die Injektion

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IKV, Fill Maschinenbau und Airbus realisieren eine neuartige adaptive Injektionseinheit mit Messsensoren für alle relevanten Prozessparameter beim Resin Transfer Moulding. Der Vorteil: Die einzelnen Formwerkzeuge brauchen keine eigene kostenintensive Sensorik mehr.

Zur Herstellung von Strukturbauteilen für die Luftfahrt ist das Resin Transfer Moulding (RTM)-Verfahren weit verbreitet. Es bietet ein hohes Automatisierungspotenzial und die Bauteile weisen sehr gute Laminatqualitäten und damit gute mechanische Eigenschaften auf. Bevor die im RTM-Verfahren gefertigten Bauteile in Luftfahrzeugen verbaut werden, müssen sie einen zeit- und kostenintensiven Qualitätssicherungsprozess durchlaufen.

Um diesen Prozess zu verkürzen, werden Formwerkzeuge mit Sensorik ausgestattet. Das Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) an der RWTH Aachen hat nun gemeinsam mit Fill Maschinenbau und Airbus einen Ansatz entwickelt, der diese Sensorik in die Injektionstechnik integriert. Dieser Ansatz vermeidet es, jedes einzelne Formwerkzeug mit der kostenintensiven Sensorik ausrüsten zu müssen. Gleichzeitig können die während des Injektionsprozesses erfassten Messdaten den Prozess online regeln.

Integration der Injektionstechnik

Die adaptive Injektionseinheit injiziert das Harzsystem mittels Einwegkartuschen analog zu einer Kolbeninjektionsanlage. Mit einem Kniehebelmechanismus wird die Injektionseinheit druckfest an das Formwerkzeug angekoppelt. Zwischen Formwerkzeug und Injektionskolben ist eine Sensorbox implementiert. Gemessen werden Temperatur und Druck sowie die Viskosität des Harzsystems, der Vernetzungsgrad des Harzsystems und die Glasübergangstemperatur.

Großes Anwendungsspektrum

Das Prinzip der Sensorbox kann auch auf gängige Injektionstechniken übertragen werden. Der modulare Aufbau ermöglicht darüber hinaus eine Kombination mit gängigen Mehrkomponenten-Injektionsanlagen. Somit kann das Anwendungsspektrum auch auf andere Branchen wie beispielsweise den Automobilbau übertragen werden.

Die Anlagetechnik steht im IKV zur Verfügung und wird von Fill Maschinenbau auf Anfrage gefertigt. Das Erkenntnis-Transferprojekt, gefördert von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), wurde im Herbst 2016 abgeschlossen.

mg

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