Thermoplastisches Fügewickeln

Häufig werden hohle Zug- und Druckstäbe aus faserverstärktem Kunststoff (FVK) in Fachwerken mit metallischen Muffen oder Schellen verbunden. Mit dem am wbk Institut für Produktionstechnik entwickelten Fügewickeln besteht die Möglichkeit, Fachwerkelemente mit einem Lasching aus einem mit Matrix getränkten Kohlefaser-Roving zu verbinden. So lässt sich Gewicht einsparen. Ein Industrieroboter stellt sicher, dass der Wickelring die nötigen Freiheitsgrade besitzt, um eine saubere Wicklung der Laschings zu gewährleisten. Durch die offene Bauweise des Wickelrings in Form eines C kann der Wickelring auch in bestehenden Fachwerkstrukturen Elemente fügen. Dazu wurde in einem vorangegangenen Forschungsprojekt eine intelligente Steuerung entwickelt: Hierbei wurde eine Simulation der Wickelpfade integriert, die Kollisionen verhindert und eine gute Faserhaftung gewährleistet, indem bei Bedarf ein alternatives Wickelmuster berechnet wird.
In einem neuen darauf aufbauenden Projekt der Deutschen Forschungsgesellschaft wird nun das Wickelverfahren für thermoplastische FVK befähigt. Hierzu gehört speziell die Entwicklung einer Aufschmelz- und Konsolidiereinheit zur Verarbeitung der thermoplastischen Matrix. Hierdurch entstehen andere Fertigungsschritte beim Fügewickeln, die eine Anpassung der Steuerung und Wickeleinheit notwendig machen. Zuletzt sollen die mechanischen Eigenschaften der gewickelten Fügung bestimmt werden.