Faserblaszelle

Das Faserblasverfahren (Fiber-Injection-Moulding, FIM), entwickelt von der Firma Fiber Engineering GmbH, ist ein innovatives Verfahren zur ressourceneffizienten Herstellung von dreidimensionalen Formteilen ohne Verschnitt. Dabei werden Strukturfasern und Fasern aus einem Bindermaterial in einem Luftstrom in eine Werkzeugform eingeblasen und anschließend unter hoher Temperatur verpresst. Die Vorteile des Faserblasverfahren sind die Herstellbarkeit von 3D-Faserformteilen mit gezielt unterschiedlich eingestellten Raumdichten, die hohe Varianz an verwendbaren fasern, sowie der hohe Materialnutzungsgrad, was das Faserblasverfahren zu einem ressourceneffizienten alternativen Preformverfahren für Langfaserpreforms macht.
Als Hauptkomponente können Kurz- und Langfasern sämtlicher Werkstoffe eingesetzt werden. Hierunter zählen neben Strukturfasern aus Kohlenstoff und Glas auch Natur- und insbesondere recyclierte Fasern und Verschnittabfälle aus dem konventionellen Preformingprozess. Um das spätere Formteil in seiner Gestalt zu stabilisieren werden als Binder Fasern aus thermoplastischem Material beigefügt, die unter Einwirkung von hoher Temperatur aktiviert werden. In der Faserblaszelle am wbk werden die Struktur- und Binderfasern direkt durch ein Schneidwerk geschnitten, um ein homogenes Fasergemisch zu erhalten. Mit Hilfe eines Radialventilators wird dieses Gemisch in eine spezielle Werkzeugform eingeblasen. Durch die Stellung der oberen Werkzeughälfte wird der Einblasspalt und somit die Dichte der Fasern im Endbauteil festgelegt. Im nächsten Schritt wird das eingeblasene Fasergemisch auf die Endkontur verpresst. Um die Stabilität der äußeren Form des Bauteils nach dem Pressvorgang zu gewährleisten wird das Faserblaswerkzeug zusätzlich mit Heißluft durchströmt. In Folge aktiviert sich der Thermoplastbinder und die Binderfasern stabilisieren die Verstärkungsfasern untereinander. Nach abschließender Bauteilabkühlung kann das fertige Bauteil aus der Form entnommen und für weitere Verarbeitungsschritte verwendet werden.

Abbildung: Prozessablauf des Faserblasverfahrens (FIM)

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Patrick Moll

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