Ta­pe­le­ge­ma­schi­ne

Tapelegemaschine
Ta­pe­le­ge­ma­schi­ne
Bild 1/4, Credit: DLR (CC-BY 3.0)

Tapelegemaschine

Die Ta­pe­le­ge­ma­schi­ne be­steht aus ei­nem Ro­bo­ter auf ei­ner Li­nea­rach­se, ei­ner ro­tie­ren­den Dreh­ach­se und ei­nem Dreh­schwenk­tisch.
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Bild 2/4, Credit: DLR (CC-BY 3.0)

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Am En­de des Ro­bo­ter­arms sitzt ein spe­zi­el­ler Kopf, der ein bis drei Ma­te­ri­al­bän­der aus fa­ser­ver­stärk­tem Kunst­stoff auf ei­ner Form ab­legt, über ei­nen La­ser teil­wei­se auf­schmilzt und so Schicht für Schicht das ge­wünsch­te Bau­teil auf­baut.
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Bild 3/4, Credit: DLR (CC-BY 3.0)

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Die An­la­ge er­laubt die Fer­ti­gung von Bau­tei­len mit ei­ner Län­ge bis zu 3,6 m und ei­nem Durch­mes­ser von 1,8 m bzw. ei­ner Brei­te bis zu zwei Me­tern.
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Bild 4/4, Credit: DLR (CC-BY 3.0)

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Die Form ist auf dem Dreh­schwenk­tisch be­fes­tigt und gibt die End­kon­tur der Struk­tur vor

Der Tapeleger am DLR-Institut für Bauweisen und Strukturtechnologie in Stuttgart dient dazu konkurrenzfähige und neuartige Fertigungsverfahren für hybride und homogene Faserverbundstrukturen der Luft- und Raumfahrt, der Verkehrstechnik sowie der Triebwerksindustrie zu entwickeln. Der Schwerpunkt des automatisierten Tapelege-Prozesses liegt auf Faserverbundmaterialien mit thermoplastischer Matrix.

Schicht für Schicht bis zum Hochleistungskunststoff

Die Tapelegemaschine für thermoplastische Halbzeuge des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Stuttgart besteht aus einem Roboter auf einer Linearachse, einer rotierenden Drehachse und einem Drehschwenktisch. Am Ende des Roboterarms sitzt ein spezieller Kopf, der ein bis drei Materialbänder aus faserverstärktem Kunststoff auf einer Form ablegt, über einen Laser teilweise aufschmilzt und so Schicht für Schicht das gewünschte Bauteil aufbaut. Die Form ist auf dem Drehschwenktisch befestigt und gibt die Endkontur der Struktur vor. Das Materialband, das sogenannte Tape, hat eine Breite von sechs bis 25 Millimetern und besteht aus einem kohlenstofffaserverstärkten Thermoplast, einer speziellen Art von Kunststoff, die für eine bessere Steifig- und Festigkeit mit Kohlenstofffasern versehen ist.

Thermoplaste lassen sich unter Wärmeeinwirkung umformen und sind zudem schweißbar. Die Anlage erlaubt die Fertigung von Bauteilen mit einer Länge bis zu 3,6 m und einem Durchmesser von 1,8 m bzw. einer Breite bis zu zwei Metern. Anwendung finden die Materialen vor allem in der Luftfahrtindustrie und Automobilindustrie bei der Produktion von Serienbauteilen, beispielsweise von Fanblättern oder Leitgittern für Triebwerke, großflächigen Rumpfstrukturen, Drucktanks und Rohren.

Kontakt
  • Volker Speelmann
    Lei­tung Zen­tra­les In­ves­ti­ti­ons­ma­na­ge­ment
    Deut­sches Zen­trum für Luft- und Raum­fahrt (DLR)
    Telefon: +49 2203 601-4103
    Fax: +49 2203 601 4115
    Linder Höhe
    51147 Köln
    Kontaktieren
  • Sebastian Nowotny
    Deut­sches Zen­trum für Luft- und Raum­fahrt (DLR)
    In­sti­tut für Bau­wei­sen- und Struk­tur­tech­no­lo­gie
    Bau­teil­ge­stal­tung und Fer­ti­gungs­tech­no­lo­gi­en
    Pfaffenwaldring 38-40
    70569 Stuttgart

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