Composites Produktionslösungen für effektiven Leichtbau aus einer Hand.

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1 Composites Produktionslösungen für effektiven Leichtbau aus einer Hand.

2 Composite-Verarbeitung in Großserie FRIMO ist Ihr Technologiepartner für die Zukunft. Composites sind längst keine exklusive Domäne der Luft- und Raumfahrt oder des Automobilrennsports mehr. Der Trend zu Elektromobilität und Leichtbau wird den Serieneinsatz von CFK Bauteilen in der Automobilindustrie beschleunigen. Auch für den Schienenverkehr, Landmaschinenbau, in der Sportund Freizeitindustrie und bei erneuerbaren Energien spielen hochwertige Verbundwerkstoffe eine zunehmend wichtige Rolle. Diese modernen Werkstoffe lassen sich durch die Auswahl und Menge der Komponenten sowie durch das Herstellverfahren in ihren Eigenschaften maßschneidern. FRIMO besitzt langjährige und umfangreiche Erfahrung in der Werkzeug- und Anlagentechnik zur materialsparenden und wirtschaftlichen Verarbeitung von Composites und liefert optimal auf die Her stellverfahren zugeschnittene Fertigungseinrichtungen, z. B. für RRIM, SRIM/GMPU, Long Fiber Injection, CFK, GMT, LFT, BMC, SMC und RTM. Thermoplastics / Organo Sheets Material Handling Erhitzen Formen Flexibles Schneiden Automation Bauteilmontage Pre-Forming Tests Handling Bauteile Werkzeug Handling / Lagerung Duroplastics Material Handling Pre-Forming / Pre-Cutting Fügen / Kleben Automation FRIMO One Stop. All Services. Handling Pre-Cutting Flexibles Schneiden / Stanzen RTM Flexibles Schneiden Automation Flexibles Schneiden (Fräsen, Wasserstrahlschneiden) Formen (RTM, Organo Sheets, etc.) Tests Handling Bauteile

3 Thermoplastische Composites großserientauglich verarbeiten Für die Verarbeitung von thermoplastischen Composites bietet FRIMO innovative Werkzeug- und Anlagentechnik für ein breites Spektrum unterschiedlicher Anwendungen. Unsere Kunden können auf Lösungen vertrauen, die maßgeschneidert sind und die speziellen technischen Anforderungen der jeweiligen Industrie berücksichtigen. Das Leistungsspektrum von FRIMO umfasst: Werkzeugtechnik für komplexe Strukturbauteile Pressentechnik Prozessverkettung (automatisiert oder teilautomatisiert) Nachbearbeitung über Stanzen, Flexiblen Beschnitt, Fügen oder Montieren Prozessdatenerfassung Sicherheitstechnik Über Werkzeuge für die Luftfahrtindustrie Composites werden in der Flugzeugindustrie bereits im Serienmaßstab eingesetzt, um Gewichtseinsparungen bei gleichzeitig verbesserter Belastbarkeit zu erzielen. Traditionell aus Aluminium, werden z.b. die Clips für den Rumpf des Airbus A350 XWB mit einer vollautomatischen Fertigungseinrichtung von FRIMO aus Organoblechen (Kohlefaser- Gewebe mit thermoplastischer Matrix) gefertigt. Aufgrund der Vielzahl unterschiedlicher Clip-Geometrien entstanden über Werkzeuge. Der komplett automatisierte Werkzeugwechsel ist in die BDE des Kunden integriert. So können tausende Clips unterschiedlicher Geometrie in kürzester Zykluszeit falten- und porenfrei in bester Qualität und Reproduzierbarkeit hergestellt werden. Multifunktionale Anlagentechnik für den Praxistest Die von FRIMO beim Institut für Kunststofftechnik in Aachen installierte Anlage besteht aus zwei getrennten Stationen, einer Heiz- und einer Konsolidierungsstation, die mit einem Shuttlesystem verbunden sind. Damit sind Halbzeuge in einer Größe von 500 x 750 mm verarbeitbar und Bauteile mit einer Tiefe von bis zu 300 mm herstellbar. Neben dem klassischen Stempelumformen sind auch verschiedene Druckluft- (Diaphragma-) Umformprozesse sowie die variotherme Direktverarbeitung möglich. Mittels Inline-Imprägniertechnik können maßgeschneiderte Preforms aus nahezu beliebigen Thermoplasthalbzeugen und Verstärkungstextilien individuell kombiniert werden. Die Preforms werden durch Filmstacking aufgebaut, in der Heizstation imprägniert und anschließend aus erster Wärme zu komplexen dreidimensionalen Bauteilen umgeformt. Auch 3D-Preforms können mittels variothermer Werkzeuge direkt ohne Umformung imprägniert und konsolidiert werden.

4 Duroplastische Composites Strukturbauteile im RTM Verfahren Zur Herstellung einer Vielzahl von Strukturbauteilen kommen RTM Verfahren (Resin Transfer Molding) zum Einsatz. Dabei werden Fasergewebe oder Preforms in das Werkzeug eingelegt und anschließend ein reaktives Matrixmaterial in die geschlossene Form injiziert. Für den Einsatz unterschiedlichster Matrixmaterialen auf der Basis von Epoxidharz oder auch Polyurethan bietet FRIMO die jeweils maßgeschneiderte Werkzeug- und Anlagentechnik bis hin zur kompletten Fertigungslösung. Neue Denkansätze und Lösungen zur Produktion von Faserverbundbauteilen im Serienmaßstab eröffnen bisher nicht gekannte Möglichkeiten in Bezug auf Qualität, Wirtschaftlichkeit, Ergonomie und Robustheit des Prozesses. Zudem lassen sich solche Bauteile zukünftig auch mit filigranen bis hin zu bionischen Oberflächenstrukturen ebenfalls mit In Mold Painting gestalten. RTM-Werkzeug für ein Strukturbauteil, hier am Beispiel eines Pkw-Sitzes Formenträger zur Evaluierung von RTM Bauteilen im FRIMO TechCenter

5 Duroplastische Composites Strukturbauteile im RTM Verfahren Monocoques im RTM-Verfahren Für das weltweit erste seriell im RTM- Verfahren hergestellte Monocoque lieferte FRIMO die komplette Werkzeug- und Anlagentechnik. Ein Monocoque ist eine selbsttragende Fahrgastzelle, d.h. die tragende Struktur des Fahrzeugs ist eine Schale. Die einzigartige Struktur der Außenhaut dieser Schale nimmt alle angreifenden Kräfte auf. An dieser Struktur sind alle weiteren Elemente des Fahrzeugs befestigt. Für ein aktuelles Supercar wird das CFK Monocoque nicht wie bislang verbreitet aus CFK Prepregs, sondern im RTM Verfahren gefertigt, zu dem FRIMO die Werkzeuge und Anlagen entwickelt und geliefert hat. Eine besondere Herausforderung stellte dabei die Zykluszeitvorgabe dar. Für das Monocoque werden sogenannte Preforms auf dem Werkzeugunterteil zu einem Gesamt-Vorformling aufgebaut. Nach dem Schließen des Werkzeugs wird Epoxidharz in die Kavität injiziert, wobei der Faser-Vorformling vollständig mit dem Harz getränkt wird (Resin Transfer Moulding - RTM). Nach der Aushärtezeit kann das Monocoque dem Werkzeug entnommen werden. Strukturbauteile mal anders HD-RTM mit optimierten Faser-Preforms Das Hochdruck Resin Transfer Molding (HD-RTM) gewinnt bei der Serienfertigung von Strukturbauteilen aus Faserverbundkunststoffen zunehmend an Bedeutung. Die Arbeit mit optimierten Faser-Preforms bietet wesentliche Vorteile bei der Fertigung dieser hochfesten Bauteile mit den benötigten Formen und Eigenschaften. Die von Toho Tenax Europe entwickelte Technologie Part via Preform (PvP) führt in nur einem Schritt von der Roving-Spule zum Preform. Das hierzu verwendete Bindergarn ermöglicht die automatische Fertigung von Preforms direkt in die dreidimensionale Form des Bauteils. FRIMO hat das Verhalten dieser optimierten Preforms bei der Weiterverarbeitung im HD-RTM Verfahren an einem speziell dafür entwickelten Bauteil positiv getestet. Im Rahmen der Versuche wurden die Preforms mit unterschiedlichen Matrixmaterialien sowohl auf der Basis von Polyurethan als auch Epoxidharz getränkt. FRIMO konstruierte und fertigte hierzu ein Versuchswerkzeug zur Weiterverarbeitung der komplexen Preforms im HD-RTM-Verfahren. Das Werkzeug wurde flexibel und gleichzeitig seriennah ausgerüstet. Es verfügt z.b. über: Fließfrontsensoren zur Harzerkennung Automatisch gesteuerte Vakuumbausteine mit Wechseloption Verschiedene Angussvarianten Wechseleinsätze zur Variation der Bauteilgeometrie Flexibel einstellbare Faserklemmung Stahlkavitäten Seriennahe Temperierung

6 Naturfasern Vielseitige Fertigungslösungen für einen vielseitigen Werkstoff Die FRIMO Gruppe gehört zu den Technologiespezialisten für Leichtbaulösungen und Naturfaserverarbeitung und hat anhand einer Vielzahl umgesetzter Referenz-Projekte im Bereich der automatisierten NFPP Verarbeitung bereits ihre Kompetenz unter Beweis gestellt. Dazu gehören unter anderem komplette Fertigungseinheiten für das Verpressen unterschiedlicher Trägerbauteile aus Naturfasern. Bei der Entwicklung und Gestaltung innovativer und gleichzeitig wirtschaftlicher Fertigungslösungen spielen die Kombination unterschiedlicher Technologien und die Integration von verschiedenen Arbeitsschritten in den Prozess eine wesentliche Rolle. Clever kombiniert - Verformen und Hinterspritzen in einem Schritt dank Organo Sheet Injection FRIMO bietet mit dem Organo Sheet Injection (OSI) Verfahren eine innovative Möglichkeit, das Verformen und Hinterspritzen in einem Arbeitsschritt clever zu kombinieren, um den Prozess zu beschleunigen und wirtschaftlicher zu gestalten. Damit können die ursprünglich getrennten Arbeitsschritte des Pressens von tafelförmigen Halbzeugen und das anschließende Hinterspritzen in einen Prozess integriert werden. Die flächigen Halbzeuge, beispielsweise NFPP (Naturfasermatten + PP) oder Organo Sheets (CF, GF, Aramid Gewebe / Gelege mit unterschiedlichen thermoplastischen Matrix-Strukturen) werden vorgeheizt im Formwerkzeug zunächst verformt und anschließend sofort hinterspritzt. Bei diesem Hinterspritzen können Funktionen wie Befestigungsösen oder gezielte Verstärkungen integriert oder auch der Bauteilrand perfektioniert werden. Durch die Kombination der Verfahrensschritte zu einem einzigen Prozess lassen sich neben der reduzierten Zykluszeit erhebliche Kosten auf der Werkzeugseite einsparen. Darüber hinaus reduzieren sich der Aufwand für die Handhabung und die Lagerkosten. Anwendungsgebiete für das Organo Sheet Injection Verfahren: Strukturbauteile auf der Basis von Glas- oder Carbonfasern Sitzstrukturen, Sitzschalen Karosserieteile Anwendungen im Bereich der Luftfahrtindustrie Applikationen im Fahrzeuginterieur (Naturfaser-PP) Tür-, Seiten-, Säulen- oder Sitzrückenverkleidungen, die anschließend mit Dekortextilien oder Folien kaschiert werden können. Von FRIMO gelieferte Anlagen-Baugruppen am Beispiel von voll automatisierten Träger-Pressanlagen für Türverkleidungen im Rahmen eines nachhaltigen Fertigungskonzeptes (Material- / Energieverbrauch, Platzbedarf): Mattenmagazin (als Drehtisch oder Doppel-Mattenmagazin für unterbrechungsfreien Materialwechsel) Mattenausrichtung (mit flexibler Roboterlösung möglich) Kalibrierpresse Mattentransfer Formpresse Formwerkzeug Bauteilentnahme Werkzeugwechsel Rohteilstanze für Beschnitt Vorrichtung zum Pinchen von Master Location Points Handlingroboter (z. B. für Laserbeschriftung) Peripherie: Absaugung, Ausschleuseshuttle, Abkühlstation, Abfallfördersystem Gesamtanlagensteuerung

7 FRIMO für die richtige Mischung und ein perfektes Endergebnis FRIMO PURe Mix Auf die richtige Mischung kommt es an Mit den Produktionsanlagen für Leichtbaukomponenten kann FRIMO auch die darauf abgestimmte Misch- und Dosiertechnik liefern. Auch hier geht FRIMO einen völlig neuen Weg und fertigt alle PURe Mix Misch- und Dosiermaschinen aus einem absolut standardisiert aufgebauten Baukasten. Hieraus lässt sich jede technologisch einfachste oder auch technologisch aufwendigste Dosiermaschine konfigurieren. Die Maschinen sind komplett autark mit elektronischer Steuerung auf einem Grundgestell aufgebaut. Bei der Anordnung der Komponenten wurde besonderer Wert auf Bedien- und Wartungsfreundlichkeit gelegt. Auch Dosiertechnologien für kleinste Austragsleistungen und für abrasive oder auch korrosive Rohstoffe gehören zum Produktportfolio. Dabei können mit den PURe Mix Anlagen nahezu alle Matrixmaterialien sowohl auf der Basis von Epoxidharz als auch Polyurethan verarbeitet werden. FRIMO PURe Mix Perfekt nachgearbeitet Stanzen, Flexibles Schneiden, Fügen oder Montieren Im Rahmen der Systemlösungen zur Verarbeitung hochwertiger faserverstärkter Kunststoffe (Composite Technologies) entwickelt und liefert FRIMO neben der Werkzeug- und Anlagentechnik auch das notwendige Equipment für die Nachbearbeitung der Leichtbaukomponenten. Dies kann zum Beispiel über den Beschnitt mittels Stanzen oder robotergestützter Systeme erfolgen oder auch über unterschiedliche Füge- oder Montageprozesse. Im Rahmen einer technologieneutralen Beratung und optimalen Technologiebündelung berät FRIMO den Kunden schon in der frühen Entwicklungsphase: Ganzheitliche Beratung Bauteil-, Prozess- und Fertigungsoptimierung Fertigung und Erprobung der Anlagen und Werkzeuge in den FRIMO TechCentern Validierung der Materialien, Technologien und Prozesse über alle Fertigungsschritte Nutzen von Synergien zwischen den einzelnen Technologien Kombination von Prozessschritten zur Verringerung der Handlingsvorgänge Vorteile für den Kunden: Technisch ausgereifte und praxiserprobte Fertigungssysteme Optimal aufeinander abgestimmte Prozesse Minimiertes Produktionsrisiko in der Serie Jahrelange Erfahrung Weltweite Abwicklung von Großprojekten als Generalunternehmer Herstellung von Prototypenteilen Ein zentraler Ansprechpartner für alle beteiligten Projektpartner EcoCut Stanzanlage FlexTrim Fräsanlage JoinLine Schweißanlage Weltweiter Service

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