Bei der Vielfalt der Möglichkeiten der Herstellung einer Form für Faserverbundbauteile kann man schnell den Überblick verlieren. Über die Jahre habe ich zahlreiche Tipps und Kniffe erfahren, was man für eine qualitativ gute Form tun muss. Grundsätzlich muss eine Laminierform einige Aufgaben erfüllen.
Ich beschränke mich zunächst auf eine Negativform, die eine hohe Abformanzahl zulässt und hochwertige Bauteile ermöglicht.
- dimensionstabil
- gute bis sehr gute Oberflächen
- präzise Abformung
- so leicht wie nötig
- maximale Einsatztemperatur
- Luftdichtigkeit
Anschließend möchte ich kurz zum Ablauf einer Formerstellung einige Information bereitstellen.
Urmodell
Ein Urmodell ist ein Positiv oder auch Kopie des späteren Bauteils. Bereits jetzt wird in Betrachtung gezogen, welche Werkstoffe für das Urmodell ausgewählt werden können.
- Wie gross ist das Urmodell?
- Welches Budget steht zur Verfügung?
- Soll nur einmal abgeformt werden?
- Welcher Temperatur muss das Urmodell für den späteren Laminierprozess widerstehen?
- Welche Toleranzen darf die Laminierform später haben?
- Muss die Laminierform mehrteilig sein, da Hinterschnitte in der Geometrie?
- Wie viele Bauteile werden mit der Laminierform hergestellt?
- Schrumpft mein Laminiersystem beim Aushärten?
Hier beeinflussen die Anforderungen die spätere Herstellung der Laminierform. Gerade die Grösse lässt nur wenige Herstellprozesse wirtschaftlich zu. CNC gefräste Stryopormodelle mit PU Bepastung kann eine kostengünstige Lösung für grosse Urmodell ab 10 m2 sein. Sicherlich ist die CNC Bearbeitung kein günstiges Fertigungsverfahren, aber schnell und präzise. Aber das Grundmaterial muss auch spätere Kräfte im ausgewählten Fertigungsverfahren der Laminierform widerstehen. Bei einem Unterdruck von -0,9bar sind das 9000kg/m2! Deshalb sollten die Wandstärken des Urmodell Grundgerüstes entsprechend stabil dimensioniert werden und keine Verformung zulassen.
Generell kann man sagen, desto besser das Urmodell, desto besser die Grundlage der Laminierform
Ein gefrästes Urmodell ist immer dann vorzuziehen, wenn mehrere Laminierformen hergestellt werden sollen. Mit einer einmaligen Investion, können je nach Bedarf zahlreiche Negativformen abgeformt werden. Bei kleineren Bauteilen unter einer Grösse von 5 m2 ist diese Variante vorzuziehen, in Betracht einer schnellen Erhöhung der Stückzahl.
Oft werden die Belegungszeiten der Laminierformen, Vor- und Nachbereitung und Aushärtezeit nicht richtig betrachtet und es kommt zu Engpässen in der Produktion. Hier helfen mehrere Formen die geforderte Stückzahl zu produzieren.
Oftmals kann man den Schritt eines Urmodells einfach überspringen und bereits eine CNC gefräste Negativform aus Ureol oder PUblock, Aluminium oder Epoxidblock fräsen. Diese Materialien lassen sich schleifen und mit wenig Aufwand sehr gut polieren. Somit erhält man ein gute Grundlage für hochwertige Faserverbundbauteile.
Somit entfällt ein Arbeitsschritt, durch die hohe Genauigkeit der CNC Bearbeitungszentren erhält man eine hochwertige, präzise Grundlage um bestmöglichste Bauteile zu fertigen. Einsparnisse bei der Laminierform führen oft zu minderwertigen Bauteilen, die den Kunden verärgern. Gerade hier sollte auf Qualität und Nachhaltigkeit wert gelegt werden. Kosten zu sparen und auf Qualität zu verzichten, zahlt sich bei Faserverbundteilen meistens nicht aus.
Die weiteren Arbeitschritte zur Erstellung einer Laminierform, folgen in Kürze.
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