Der Chock Max verdeutlicht die Möglichkeiten des aCC-Verfahrens beim Herstellen von 3D-Form- und Strukturteilen aus Faserverbundwerkstoffen. (Bild: Nägeli Swiss)
Auf der Swiss Plastics vom 21. bis 23. Januar 2020 zeigt das Schweizer Unternehmen den neu entwickelten Chock Max, einen faltbaren Unterlegkeil aus Polyamidfaserchips für Flugzeuge. Hergestellt wird dieser mit dem aCC-Verfahren, das Nägeli Swiss gemeinsam mit Partnern entwickelt hat.
„Mit dem neuen automated-Composite-Compression-Verfahren (aCC) können wir Faserchips in einem Werkzeug unter Druck und Temperatur automatisiert zu komplexen 3D-Formteilen pressen“, berichtet Dominik Nägeli, Mitglied der Geschäftsleitung von Nägeli Swiss und verantwortlich für den Bereich Faserverbund.
3D-Faserverbundformteile pressen
Der neue Bremskeil aus Polyamid 6 mit Kohlefaserverstärkung hält Flugzeuge bis 350 Tonnen Startgewicht und Raddurchmesser bis 1.050 mm sicher in Parkposition. Gegenüber herkömmlichen Keilen aus Metall oder Hartgummi weist die Entwicklung drei wesentliche Vorteile auf. Mit nur 3,5 kg ist er erstens um vieles leichter als herkömmliche Unterlegkeile. Zweitens ist er nahezu unzerstörbar durch 3D-Formteile aus Carbon. Und drittens ist er faltbar. Durch das Zusammenklappen lässt er sich mit wenig Kraftaufwand jederzeit unter dem Rad entfernen.
Das Familienunternehmen fertigt die Bremskeile für Aerogenius, den Produktpatentinhaber. Mindestens genauso revolutionär wie das Produkt ist das Verfahren, das Nägeli gemeinsam mit Partnern entwickelte. Die PA6/CF-Faserchips sind eine Kombination aus thermoplastischer Matrix und Verstärkungsfasern. Sie werden in definierter Länge in einem Formwerkzeug unter Druck und Temperatur zu komplexen 3D-Formteilen gepresst.
Der aCC-Prozess eröffnet für Carbonteile völlig neue Denkweisen in der dritten Dimension. Dabei – und das ist das Neuartige – sind der Komplexität der Bauteilgeometrie nahezu keine Grenzen gesetzt. Darüber hinaus können beispielswiese auch Gewindeabformungen, passgenaue Präzisionsbohrungen oder integrierte Verbindungelemente genauso wie Sprünge in der Wandstärke gefertigt werden. Das war bisher mit Faserverbundwerkstoffen kaum möglich. Durch das automatisierte, prozesssichere Herstellen mit hoher Wiederholgenauigkeit sind Serienstückzahlen bis 100.000 Bauteile pro Jahr realisierbar. Das macht dieses Verfahren als alternatives Fertigungsverfahren für viele Leichtbauteile, vor allem auch für bewegte Teile, hochinteressant. „Konstrukteure und Maschinenbauer verfolgen unsere Arbeit sehr aufmerksam“, berichtet Christoph Nägeli, Geschäftsführer Nägeli Swiss. (sf)
Swiss Plastics Expo
Halle 1, Stand C 1075
