23. September 2015

WID-Technologie von Maximator zur Serienproduktion von Strukturbauteilen im HP-RTM-Verfahren

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In der Automobilproduktion bestimmt die Leichtbauweise die Auswahl geeigneter Werkstoffe und Herstellungsverfahren. Das HP-RTM-Verfahren (Hochdruck-Harz-Injektionsverfahren) hat sich zur Herstellung gewichtsreduzierter Bauteile im Automotive-Sektor bewährt, da es die Serienproduktion von Bauteilen mit hohen Gewichtseinsparungen ermöglicht.

Der Spezialist für Gas- und Wasserinnendrucktechnik aus Nordhausen, die Maximator GmbH, hat speziell für diese Produktionsmethode nun eine Anlage zur Wasserinjektion adaptiert. Der Automobilhersteller BMW nutzt diese Anlage für die Serienproduktion von großen Strukturbauteilen aus Faserkunststoffverbund. „Die Wasserinnendrucktechnik von Maximator wird in Verbindung mit dem HP-RTM-Verfahren bei BMW zum ersten Mal eingesetzt. Speziell für diesen Prozess haben wir unsere Wasserinndrucktechnologie angepasst“, bestätigt René Himmelstein, Vice President Sales & Marketing Maximator GmbH.

Durch die Kombination der HP-RTM-Technologie mit der bewährten Fluidinjektionstechnik können hohle Bauteile mit geringem Gewicht bei höherer Festigkeit in Serie produziert werden. „Die Fluidinjektion erhöht das Anwendungsspektrum der HP-RTM-Technologie signifikant und eröffnet dem Leichtbau neue Möglichkeiten“, ergänzt der Vice President.

Anlage im BMW Group Werk Landshut

Mit der Gas- und Wasserinnendrucktechnik ist Maximator seit Jahrzehnten im Bereich der Serienproduktion von Kunststoffbauteilen speziell im Automotive-Sektor tätig und versiert in der kundenindividuellen Anpassung der Technologie an die Gegebenheiten vor Ort. Die Anlage in der Produktion im BMW Group Werk Landshut besteht aus zwei zentralen Einheiten: der Wasseraufbereitungseinheit und der Druckeinheit. Durch die Wasserinnendruckanlage wird die Blasform während des HP-RTM-Verfahrens mit Innendruck beaufschlagt. Daraufhin erfolgt der Entleerungsprozess nach kurzer Aushärtung des injizierten Harzes in der CFK Matrix, die um die verlorene Blasform beflochten wird.

Aufgrund der baulichen Konstellationen und der verwendeten Flüssigkeit wurden besondere Anforderungen an die Anlage gestellt. Die Hochdruckversorgungseinheit und die Ventilbaugruppe sollten für die erfolgreiche Umsetzung des RTM-Prozesses möglichst in direkter Nähe zueinander verbaut sein. Um dies zu erreichen, wurde ein komplexer Injektor mit mehrfach integrierter, monolithischer Ventiltechnik und Verfahrenstechnik zur serienreife entwickelt.

Individuelle Anpassung, Technologie-übergreifende Kooperation

Vorgegeben war außerdem, dass sehr reines, entmineralisiertes Wasser verwendet wird, das eine für den Prozess erforderlich hohe Temperatur aufweist. Maximator hat die mit dem Wasser in Berührung kommenden Bestandteile der Anlage mit entsprechend bewährten Metall-Legierungen versehen, damit diese der aggressiven Korrosion standhalten. Zudem wurde eine Heizanlage für die Temperierung des Wassers installiert, um die Aushärtung des Harzes beschleunigen zu können. „Ein entscheidender Faktor für die Auslegung der Anlage war natürlich auch der Aspekt der Serienproduktion“, so René Himmelstein.

Die Stücke müssen hinsichtlich der Taktzeit so produziert werden, dass sie bei der Entnahme über eine bestimmte Temperatur verfügen, um sich nicht zu verformen, und dennoch eine hohe Taktrate erzielt wird. Maximator stellte ebenso eine individuelle Prozessanbindung hinsichtlich der Steuerung, der Visualisierung und der Datenaufbereitung zur Verfügung. Der Vice President resümiert: „Dieses Projekt ist nicht nur hinsichtlich der Kombination von HP-RTM-Verfahren und Wasserinnendrucktechnik für uns etwas Besonderes. Für den Erfolg entscheidend war zudem die enge Zusammenarbeit mit dem Pressenhersteller, dem Werkzeughersteller und dem Harz-Lieferanten.“