Zertifikatsprogramm: Composite Manufacturing Specialist

Bei der Fertigung von faserverstärkten Kunststoffen erfolgt die Werkstoffherstellung und der Formgebungsprozess - im Gegensatz zu Metallkonstruktionen - simultan. Zu diesem Zweck sind speziell auf die Fertigung von Faserverbundwerkstoffen / Composites angepasste Halbzeuge und Herstellungstechnologien entwickelt worden, wobei der Fokus insbesondere bei der Verarbeitung von langfaserverstärkten Strukturen liegt. Als typische Vertreter dieser Verarbeitungstechnologien sind neben dem Handlaminierverfahren für geringe Stückzahlen, der Wickeltechnik und der Prepreg Technologie auch die Harzinjektionsverfahren wie RTM (Resin Transfer Moulding) zu nennen. Unter ganzheitlicher Betrachtungsweise können moderne Fertigungsverfahren in Kombination mit faserverbundgerecht gestalteten Systemlösungen zu einem Kostenvorteil der CFK-Strukturen führen. Durch automatisierte Fertigungsmethoden besteht weiterhin ein hohes Potenzial, den Break Even Point hin zu kleineren Stückzahlen zu verlagern und somit wirtschaftlich attraktive Leichtbau-Konstruktionen in CFK-Bauweise im Kleinserienmaßstab realisieren zu können. Vor diesem Hintergrund gewinnen hochfeste und hochsteife CFK-Strukturen branchenübergreifend zunehmend an Bedeutung, so dass die modernen Kohlenstoff-Faserverbundwerkstoffe im Flugzeugbau und Automobilbau sowie in vielen Branchen des allgemeinen Maschinenbaus fortschrittsorientierte Perspektiven eröffnen. Die Bearbeitung von Bauteilen aus Composites und deren Hybride stellt wiederum eine besondere Herausforderung an Werkzeuge, Bearbeitungsmaschine und Prozessbedingungen dar. Sobald beispielsweise Composites mit metallischen Werkstoffen im Verbund zu Bohren sind, können die Kosten für eine Bohrung um den Faktor 10 bis 50 ansteigen. Des Weiteren treten hohe Schwankungen der Durchmesser und zufällige Werkzeugbrüche insbesondere bei mangelndem Prozessverständnis auf. Hohe Kosten durch Bauabweichungen oder gar Bauteilverluste sind die Folge. Im Unterschied dazu bietet die Laserbearbeitung von faserverstärkten Kunststoffen die Möglichkeit, das Matrixmaterial selektiv und in hoher Geschwindigkeit zu bearbeiten und komplexere Geometrien zu produzieren. Trotzdem sind Randbedingungen und Grenzen zu beachten, die mit dem Einsatz von Hochleistungslasern in der Composite-Bearbeitung einhergehen.

Das Zertifikatsprogramm umfasst insgesamt 3 Seminare (1 Pflichtseminar, 2 Wahlseminare) mit einer Gesamtdauer von 4 Tagen. Das Seminar „Fertigungsverfahren und Qualitätssicherung“ ist ein Pflichtseminar, zwei weitere Seminare wählen Sie entsprechend Ihrer Interessen und beruflichen Präferenz aus den fünf Wahlseminaren aus. Sie können die Seminare einzeln oder zu einem günstigen Paketpreis buchen. Mit Bestehen des schriftlichen Tests erwerben Sie das Zertifikat „Composite Manufacturing Specialist“. Sie können das Zertifikatsprogramm innerhalb eines Zeitraums von 2 Jahren abschließen.

Ihre Seminare zum Zertifikat "Composite Manufacturing Specialist"

Pflichtseminer

• Fertigungsverfahren und Qualitätssicherung in der Faserverbundtechnologie (2 Tage)

Wahlseminare

• Preforming im RTM-Prozess - Neue Automatisierungslösungen in der Composite-Bauteilfertigung (1 Tag)
• Serienfertigung von Faserverbundstrukturen (1 Tag)
• Zerspanung neuer Materialien 1: Besäumen und Fräsen von Composite Materialien
• Zerspanung neuer Materialien 2: Bohren von Composites und deren Metallhybridverbunde (1 Tag)
• Laser als Werkzeug in der Composite-Bearbeitung (1 Tag)

Inhalte

Pflichtseminer: Fertigungsverfahren und Qualitätssicherung in der Faserverbundtechnologie

Grundlagen Materialien (Matrix / Faser)

Erreichbare Faservolumengehalte und Werkstoffeigenschaften

Fertigungsverfahren für Faserverbundstrukturen

• Handlaminat
• Faserspritzen
• Wickelverfahren
• Pressen
• SMC (Sheet Moulding Compound) / BMC (Bulk Moulding Compound)
• Vakuuminfusion
• RTM-Verfahren (Resin Transfer Moulding)
• Prepreg Technologie
• Tapelegen
• Pultrusionsverfahren
• Thermoplastische Verfahren

Bearbeitung von Faserverbundwerkstoffen / Composites

Qualitätssicherung für Faserverbundstrukturen

Reparaturverfahren für Faserverbundstrukturen

Wahlseminar 1: Preforming im RTM-Prozess - Neue Automatisierungslösungen in der Composite-Bauteilfertigung

RTM-Verfahren zur Herstellung von Composite-Bauteilen

• Anwendungsgebiete
• Prozessvarianten / Prozessablauf
• Prozesstechnik
• Technische Herausforderungen

Preforming

• Grundlagen / Definitionen
• Materialien / Werkzeuge / Hilfsstoffe

Automatisierte Preforming-Technologien

• Übersicht
• Zuschneiden / Cutting
• Transport / Handling
• Lagenaufbau / Stacking
• Umformen / Drapieren
• Besäumen / Trimming
• Kontinuierliche Verfahren
• Integrierte Lösungen

Qualitätssicherung beim Preforming

• Anforderungen
• QS-Systeme

Wirtschaftlichkeit und neue Entwicklungen

• Einsatzgebiete und Randbedingungen für den wirtschaftlichen Einsatz der Preforming-Technologie
• Potentiale und Grenzen des Preforming-Ansatzes
• Ausblick auf neue Anwendungsgebiete und Weiterentwicklungen im Bereich Preforming

Wahlseminar 2: Serienfertigung von Faserverbundstrukturen

• Randparameter für Serienproduktion (von der Prototypenserie bis zur Großserie)
• Zielsetzungen
• Schnittstellenproblematik
• Stand der Technik bzgl. Automatisierung für verschiedene Verarbeitungsverfahren
• Prozesstaktung
• Bewertung industrieller Produktionstechnologien hinsichtlich Serientauglichkeit am Beispiel von
  • Harzinfusionsverfahren
  • Prepregverfahren
  • Wickeltechnologie
  • Automatisiertes Tapelegen
  • Fiber Placement-Technologie
  • Pressverfahren
  • Pultrusionsverfahren
  • RTM-Verfahren
• Online-Qualitätssicherung
• Werkzeugbau
• Aufgabenstellung für Anlagenbauer und Verarbeiter

Wahlseminar 3: Zerspanung neuer Materialien 1: Besäumen und Fräsen von Composite Materialien

• Spezifikation Luftfahrt
  • Toleranzen, Delamination, Verbrennungsmarken, Rauheit und Gratbildung
  • Messmethoden
• Grundlagen: Delaminationsfreies Fräsen
  • Entstehung der Delamination beim Fräsen
  • Materialeinfluss
  • Trockenbearbeitung und Nassbearbeitung
  • Temperaturen beim CFK Fräsen
  • Vermeidung von Delamination
  • Schnittbedingungen/-Strategie
• Werkzeugauslegung
  • Konventionelle Router mit Einzelschneiden
  • Moderne Schneidgeometrien
  • Makrogeometrie in Abhängigkeit zur Faserorientierung
  • Makrogeometrie zur Steuerung des Faserschnittdruck
  • Schnittfunktion für Faserüberstände
  • Spirale und gerade Nutzung
  • Winkel an der Schneide
  • Fail-Save-Strategien
• Besonderheit zu Maschinenkonzepten: Fräsen
  • Fräsen mit BAZ
  • Fräsen mit Roboter
  • Fräsen schablonengeführt
• Anwendungsbeispiele aus Luftfahrt, Automotive und Windkraft
• Alternativen
  • Laserschneiden und Wasserstrahlschneiden
  • Flächenfräsen, Planfräsen, CFK Legevorrichtungen
  • Fräsen von Schäftungen für Reparatur

Wahlseminar 4: Zerspanung neuer Materialien 2: Bohren von Composites und deren Metallhybridverbunde

• Spezifikation Luftfahrt
  • Bohrungstoleranzen, Delaminationsarten, Verbrennungsmarken, Orthogonalität, Rundheit, Rauheit und Gratbildung
  • Messmethoden
  • Entstehungsmechanismen der Bohrungsdurchmessertoleranzen
  • Entstehungsmechanismen der Gratbildung
  • Wirtschaftliche Schnittbedingungen
• Verschleißcharakterisierung
  • WZ-Beschichtungen
  • Berechnung der Standzeiten
  • Bohrstrategien: 1-Schuss (Bohren), 2-Schuss (Bohren und Reiben) und 3-Schuss (Bohren Metall, Bohren CFK und Reiben)
  • Bohren H8/H9 in einem Schuss (one way assembly)
  • Trockenbohren (ohne MMS)
  • Maschinenkonzepte (BAZ, Roboter, BohrVorschubEinheiten und Handbohrmaschinen)
  • Schnittunterbrechungen (Pecking, Dewell, Kick Up, MicroPeck, Vibration und SinusFeed)
  • Dynamische Anpassung der Schnittbedienungen an den Werkstückstoff
• Werkzeugauslegung
  • Spitzenwinkel
  • Querschneide
  • Seitenschneide
  • Spiralisierung
  • Winkel an der Schneide
  • Fail Save Strategien
• Anwendungsbeispiele aus Luftfahrt und Automotive

Wahlseminar 5: Laser als Werkzeug in der Composite-Bearbeitung

Lasertechnik – Grundlagen

• Aufbau von Lasersystemen
  • Laserstrahlerzeugung
  • Eigenschaften der Lasersysteme
  • Laserstrahlführung / Laserstrahlformung

• Laser-Material-Wechselwirkung
  • Absorption / Transmission / Reflexion
  • Wärmeleitung
  • Laserablation

• Einsatz des Lasers in der Praxis
  • Laserstrahlschneiden
  • Laserstrahlschweißen
  • Einsatz des Lasers in der Mikrotechnik
  • Laseroberflächen(vor-)behandlung

Stand der Technik in der CFK-Bearbeitung

• Laserbearbeitung unverstärkter und kurzglasfaserverstärkter Kunststoffe
• Schneiden von CFK Bulkmaterial und Kohlenstofffasern
  • Wasserstrahlschneiden
  • Zerspanend

• CFK Reparatur
  • Abrasiv
  • Zerspanend

• Oberflächen(vor-)behandlung
  • Abrasiv / Strahlend
  • Atmosphärendruckplasma
  • Peel Ply
  • Krafteinleitung

Laserbearbeitung und Reparatur von CFK

• Laserstrahlschneiden von CFK Bulkmaterial und Kohlenstofffasern
  • Wärmeeinflusszone
  • Schneidgeschwindigkeit

• Laserdurchstrahlschweißen (LTW)
  • LTW bei faserverstärkten Materialien?
  • LTW Prinzipien

• Laseroberflächen(vor-)behandlung
  • Reinigung
  • Klebvorbehandlung
  • Aktivierung

• Laserbasierte Reparatur
  • Reparatur von CFK-Bauteilen
  • Schäftungsverhältnis

Die Seminare können auch einzeln gebucht werden. Gegenüber Einzelbuchung sparen Sie über 10%. Seminarteilnahmen der letzten zwei Jahre werden angerechnet.

weitere Informationen unter www.mtec-akademie.de/FC116