• Document: Formenbau mit HexTool
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Projektbeschreibung Formenbau mit HexTool® Projekt: H  erstellung eines Kohlefaserwerkzeugs für Leichtflugzeug-Seitenleitwerk mit HexTool® www.lange-ritter.de Inhaltsverzeichnis Was ist HexTool® ? ................................................................................................................................ 3 Weitere Vorteile .................................................................................................................................... 3 Projektpartner . ...................................................................................................................................... 3 1. Festlegen der Geometrie des Urmodells .............................................................................. 4 2. Auswahl des geigneten Materials und Herstellung des Urmodells ......................... 4 3. HexTool® legen ................................................................................................................................ 5 4. Zwischenverdichten ...................................................................................................................... 6 5. Final Lay Up ....................................................................................................................................... 7 6. Härtung . ............................................................................................................................................. 8 7. Endbearbeitung . ..................................................................................................................... 9 – 10 www.lange-ritter.de 2 Was ist HexTool® ? Einleitend werden hier noch einmal die wichtigsten Eigenschaften und Vorteile von HexTool® vorgestellt. HexTool® ist ein Formenbau- Prepreg zur Herstellung von leichten und dimensions­ genauen Produktionsformen in der Prepregverarbeitung. Es besteht aus 50 mm langen, geschnittenen Kohlefasersträngen, die mit einem hochtemperaturbeständigen BMI-Harz (= Bismaleinimid) imprägniert sind. Die Fasern werden auf 46 cm breiten Bahnen regellos abgelegt, verdichtet und zwischen Schutzfolie aufgewickelt. HexTool® unterscheidet sich in seinen Eigenschaften grundlegend von konventionellen Formenbauprepregs mit Kohlegeweben als Trägermaterial. Mit HexTool® werden ganz neue Konzepte und Strategien möglich, die mit Kompositwerkzeugen bisher nicht rea- lisierbar waren. Der entscheidende Vorteil ist, dass die Endkontur des Formnests nicht durch Abformen eines Positivmodells ensteht, sondern durch CNC-Bearbeitung eines Werkeug-„Rohlings“. Auf diese Art können auch sehr komplizierte Geometrien mit höchster Präzison, Oberflächengüte und Dauerfestigkeit umgesetzt werden, wie sie sonst nur mit Metallwerkzeugen möglich sind.­ Weitere Vorteile ++ quasi-isotrope Eigenschaften. Keine Vorgabe an Faserorientierung und Lagen­ symmetrie nötig. ++ Wärmeausdehnungskoeffizient wie Epoxy/Carbon-Prepregbauteile ++ sehr hoher TG; Formen sind für den Dauerbetrieb bis 230°C geeignet ++ Dichte 1,55 g/cm3, dadurch leichtes Handling auch von großen Formen ++ schneller Wandungsaufbau durch 1,3 mm Lagendicke ++ Verarbeitbarkeit bei RT mindestens 21 Tage, dadurch können auch große Formen ohne Zeitdruck gelegt werden ++ CNC- bearbeitbar, schleif und polierbar ++ Formen können repariert und umgestaltet werden Projektpartner Lange & Ritter GmbH, Faserverstärkte Kunststoffe Flight Design GmbH, Hersteller von Leichtflugzeugen Wagner Kunststoffverarbeitung GmbH Hexcel Composites Das Ziel des Projekts war die Umsetzung des neuen HexTool®-Formenbaukonzepts anhand einer serientauglichen Produktionsform zur Herstellung von Kohlefaser-Kompositteilen. Dabei sollten in ein und derselben Form drei unterschiedliche Produktionsarten realisierbar sein: • Handlaminieren • Vakuuminfusion • Prepreg www.lange-ritter.de 3 1. Festlegen der Geometrie des Urmodells Anhand des Bauteil-Datensatzes wurde eine 3D-Simulation der Form erstellt. Unter Berücksichtigung der eingeschränkten Drapierbarkeit des HexTool® Materials wurde entschieden, den besonders schwierigen Bereich der Flügelspitze bei der Konstruktion des Urmodells zunächst wegzulassen, und erst in einem späteren Stadium des Legeprozesses hinzuzufügen (siehe unter Punkt 5). Da die Endkontur erst durch das Befräsen des „Roh- lings“ entsteht, konnte die Gestaltung des Urmodells stark vereinfacht werden. erster Werkzeugentwurf abschließendes Modelldesign Amessungen. 1700 x 1000 mm 2. Auswahl des geeigneten Materials und Herstellung des Urmodells Bei der Auswahl des Werkstoffes musste der spezielle

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