FRIMO auf der VDI Tagung

03 / 2015 - Zum VDI-Kongress Kunststoffe im Automobilbau, dem zentralen Marktplatz der Branche in Mannheim (18.-19. März 2015) präsentiert sich die FRIMO Gruppe erneut als weltweit führender Technologieanbieter von Komplettlösungen für die Fertigung von Fahrzeug-Komponenten aus Kunststoff. FRIMO bietet unter anderem Fertigungslösungen für Composites aus allen gängigen Verstärkungsfasern in Verbindung mit thermoplastischen und duromeren Matrices. Die Anwendungsbeispiele reichen von einem CFK Monocoque-Chassis für Kühltransporter über das erweiterte Organo Sheet Injection (OSI) Verfahren bis hin zu innovativen Hybridverbunden aus Metall-Blechen und CFK. Zu den weiteren Highlights gehört ein Infrarot-Bildverarbeitungssystem zur Qualitätssicherung beim Infrarotschweißen.

Superleichter Kühltransporter

Ein CFK-Kühlaufbau ermöglicht einem Volkswagen T5 Transporter mit 3,5 Tonnen zulässigem Gesamtgewicht eine Nutzlast von zwei Tonnen. Gegenüber herkömmlichen Kühlfahrzeugkonzepten kann die Zuladung um bis zu 40% gesteigert werden, so dass bis zu 30% weniger Fahrten zu einer Senkung des Verbrauchs und damit der CO₂ Emissionen führen. Für das innovative Fahrzeugkonzept wurde das Kooperationsprojekt des norddeutschen Herstellers TTT The Team Composite AG kürzlich mit dem ZUKUNFTSPREIS LOGISTIK ausgezeichnet. Möglich wurde diese erstaunliche Nutzlast unter anderem durch ein CFK-Monocoque-Chassis, das in enger Zusammenarbeit mit FRIMO entstand. Das Monocoque-Chassis wird im RTM-Verfahren gefertigt.

OSI geht einen Schritt weiter

Mit dem Verformen und Hinterspritzen in einem Schritt, dem sogenannten Organo Sheet Injection (OSI) Verfahren, hat FRIMO schon vor einigen Jahren eine innovative Möglichkeit geschaffen, den Prozess zu beschleunigen und wirtschaftlicher zu gestalten. Dabei stellen die Kantenbereiche der Bauteile eine besondere Herausforderung dar, die bislang nicht zufriedenstellend gelöst werden konnte.

Nun stellt FRIMO ein neues und patentiertes Verfahren zur Herstellung von Hybridbauteilen vor, welches das OSI um einen wesentlichen Prozessschritt erweitert. Dabei können Bauteile aus Faserhalbzeugen bzw. Organosheets in einem Prozessschritt verformt, beschnitten, hinterspritzt und die beschnittene Endkante umspritzt werden. Durch diesen innovativen Schritt wird das Verfahren zu einem Einstufenprozess, der es erlaubt, noch mehr Energie und Kosten einzusparen. Der Wartungsaufwand für das Nacharbeiten der Beschnittkante wird reduziert; es kann ein Bauteil mit einer sauberen Endkante entnommen werden. Darüber hinaus ist die Integration weiterer Funktionalisierungen möglich. So können beispielsweise Rippen bis an die Beschnitttkante geführt werden. Die Endkante kann gezielt aufgedickt oder auch umspritzt werden. Das erweitere Verfahren ist für alle Arten von Faserhalbzeugen mit thermoplastischer Matrix (NF, GF, CF,…) einsetzbar. Auf der VDI Tagung präsentiert FRIMO einige beispielhafte Anwendungen.

LEIKA – Effiziente Mischbauweise für Leichte Karosserien

Das vom BMBF geförderte und vom Projektträger Karlsruhe (PTKA) betreute Forschungs- und Entwicklungsprojekt (Förderkennzeichen 02PJ2770 – 02PJ2781) LEIKA geht in die nächste Runde – mit FRIMO als Entwicklungspartner. Mit dem Ziel, leichte Karosserien zu realisieren, wurden in der ersten Projektphase hybride Sandwichhalbzeuge aus Stahl- oder Magnesiumblechen mit einer Kernschicht aus CFK realisiert. In den nun folgenden Schritten werden die Prozesse Umformen und Hinterspritzen entwickelt, so dass Ende dieses Jahres erste Bodengruppen als Demonstratorbauteile gefertigt werden können. FRIMO zeichnet in dem Projekt verantwortlich für die Werkzeuge zur Halbzeugherstellung und wird in den kommenden Monaten eine beispielhafte Prozesskette zur Herstellung der Demonstratorbauteile aufbauen.

Qualitätssicherung mit IR Bildverarbeitung

Für eine lückenlose Dokumentation können die Infrarot-Schweißanlagen von FRIMO mit einem neuartigen, extrem kleinen, modularen Infrarot-Kamerasystem mit bis zu vier Kameras ausgestattet werden. Dieses neue System zeichnet sich neben seiner besonders geringen Baugröße durch eine hohe Bedienerfreundlichkeit und Messgenauigkeit aus. Das IR-Kamerasystem dient zur Überwachung der notwendigen Temperaturverteilung des zu fügenden Bauteils nach dem Aufheizen und vor dem Fügen und leistet so einen entscheidenden Beitrag zur Qualitätssicherung.

Standardmäßig verfügen die eingesetzten Kameras über 336 x 256 Bildpunkte. Dies entspricht über 86.000 Temperaturmessstellen auf dem Bauteil. Die resultierende Auflösung zur Erfassung von örtlich variierenden Temperaturen ist für die meisten Anwendungen mehr als ausreichend. Eine Besonderheit des FRIMO-Systems ist die Möglichkeit der Definition beliebig vieler Auswertebereiche und Auswertefunktionen über eine einfach zu bedienende grafische Benutzeroberfläche. Die intelligenten Algorithmen der Software erlaubt die sichere Detektion und Zuordnung von gemessenen Bereichen auch bei Bauteilverzug oder Einlegetoleranzen. Da bei den speziell entwickelten, intelligenten Kameras neben der Bildaufnahme auch die gesamte Temperaturbildverarbeitung und –auswertung in der Kamera stattfindet, kann ein zusätzlicher Rechner mit Software entfallen. Die Kameras sind per Ethernet-Schnittstelle unmittelbar an die SPS der Schweißanlage angebunden.

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