Carbon Composites im Maschinenbau
Leichtbau-Verstärkungen für Maschinenbauer und OEMs: lastpfadorientierte Carbon-Preforms, endkonturnah gefertigt und prozesssicher integrierbar.
Verstärken Sie Ihre Verbundwerkstoffe maßgeschneidert.
✓ Mit der perfekten Kombination aus Leichtigkeit, Stärke und Präzision
✓ wirtschaftlich
✓ für komplexe Geometrien.
Für Entwickler, Konstrukteure und Serienfertiger, die Verbundwerkstoffe gezielt verstärken möchten.
Gezielte Verstärkung Ihrer Faserverbundwerkstoffe von TFP Technology
Tailored Fiber Placement (TFP): Technologie
TFP Technology hat sich auf eine innovative Art der endkonturnahen Faserverlegung mittels CNC-Stickmaschinen spezialisiert.
Bei dieser Technologie werden verschiedene Fasertypen, wie Kohle-, Aramid-, Glas- oder Naturfasern, präzise auf Trägermaterialien platziert und festgestickt. Diese Technologie ermöglicht die Herstellung von Verbundwerkstoffen bzw. Halbzeugen in großen Stückzahlen und mit exakter Reproduzierbarkeit – vom Prototyp bis zu Einzel- und Serienfertigungen.
Tailored Fiber Placement (TFP) optimiert die Faserorientierung entsprechend den Kraftverläufen und ermöglicht eine maßgeschneiderte Verstärkung von Verbundwerkstoffen. Die zielgerichtete Faserplatzierung führt zu einer Optimierung der mechanischen Eigenschaften und ermöglicht eine effizientere Materialnutzung. TFP ist besonders vorteilhaft für Anwendungen, die eine Kombination aus Leichtigkeit, Stärke und Präzision erfordern, wie in der Luft- und Raumfahrt oder im Automobilbau.
Gezielte Verstärkung durch Tailored Fiber Placement
Tailored Fiber Placement (TFP) ermöglicht eine gezielte Faserverstärkung, bei der Fasern exakt entlang der Belastungspfade platziert werden und das Bauteil nur dort verstärken, wo es konstruktiv erforderlich ist.
Tailored Fiber Placement (TFP) ist eine Technologie zur Fertigung textiler Halbzeuge aus Fasersträngen. Alternativ wird dieses Verfahren auch Roving-Legen genannt.
Unsere CNC-Stickmaschinen verlegen Faserstränge (auch Rovings genannt) aus Carbon, Glasfaser, Aramid und anderen Fasern auf flexible Trägermaterialien.
Die Faserorientierung richten wir individuell auf die Kraftverläufe in Ihrem Produkt aus.
Zwischen den Stichen bewegen die Stickmaschinen das Trägermaterial und sticken die Fasern in der optimalen Faserausrichtung auf.
Problemlos integrieren wir bei der Faserverlegung auch Funktionsfäden für Sensoren, Drähte bzw. Heizlitzen oder Heizleiter in jeder beliebigen Form in Ihre Faser-Preforms.
Wie Tailored Fiber Placement insbesondere im Maschinenbau für Carbon-Preforms eingesetzt wird, zeigen wir anhand konkreter Anwendungen und Konstruktionsprinzipien in unserem Fachbeitrag Gezielte Carbon-Verstärkungen im Maschinenbau mit Tailored Fiber Placement
HV-TFP: High Volume TFP
High Volume TFP (HV-TFP) stellt eine Weiterentwicklung der Faserverlegung dar, indem zwei Faserstränge gleichzeitig platziert werden. Dadurch verdoppelt sich die Ablegerate bei der Anzahl gleichbleibender Stiche und es sind kürzere Laufzeiten möglich. Darüber hinaus lassen sich mit dem HV-TFP-Verfahren zwei unterschiedliche Fasertypen gleichzeitig verlegen, beispielsweise Carbon- zusammen mit Glasfaser.
HV-TFP kombiniert die Vorteile der präzisen Faserplatzierung mit einer schnelleren und effizienteren Herstellung.
Tailored Fiber Placement bietet Ihnen
Optimale Faserorientierung
Tailored Fiber Placement (TFP) ermöglicht eine gezielte Faserverstärkung, bei der Fasern exakt entlang der Belastungspfade platziert werden und das Bauteil nur dort verstärken, wo es konstruktiv erforderlich ist.
Beim TFP-Verfahren werden die Fasern exakt entlang der Hauptbelastungspfade des Bauteils ausgerichtet. Dies ist besonders wichtig, da die Festigkeit und Steifigkeit von Verbundwerkstoffen stark von der Richtung der Fasern abhängen. Durch die präzise Ausrichtung der Fasern lassen sich die mechanischen Eigenschaften des Bauteils signifikant verbessern.
Anpassungsfähigkeit & Flexibilität
TFP ermöglicht es, verschiedene Fasertypen (wie Kohlefaser, Glasfaser oder Aramid) in einem einzigen Bauteil zu kombinieren. Außerdem kann die Faserdichte in verschiedenen Bereichen des Bauteils variiert werden, um lokalisierte Verstärkungen zu schaffen, wo sie am meisten benötigt werden.
Gewichtsreduktion
Da die Fasern nur dort platziert werden, wo sie benötigt werden, lässt sich das Gesamtgewicht des Bauteils im Vergleich zu traditionellen Fertigungsmethoden reduzieren. Dies ist besonders vorteilhaft in Branchen, wo Gewichtsersparnis eine wichtige Rolle spielt, zum Beispiel in der Luft- und Raumfahrt sowie im Automobilbau.
Komplexe Geometrien
Mit TFP können komplexe geometrische Formen realisiert werden, die mit herkömmlichen Methoden schwierig herzustellen wären. Dies eröffnet neue Möglichkeiten in der Designfreiheit und Funktionalität von Bauteilen.
Qualität und Zuverlässigkeit
Die präzise Kontrolle über die Faserplatzierung führt zu einer gleichmäßigeren Qualität und höheren Zuverlässigkeit der Bauteile. Dies ist besonders wichtig in Anwendungen, bei denen Sicherheit und Langlebigkeit entscheidend sind.
Reproduzierbarkeit
Die Preforms lassen sich bei gleichbleibender Qualität und Leistung beliebig oft reproduzieren. Diesen entscheidenden Vorteil garantiert Ihnen die TFP-Technologie mittels CNC-Stickmaschinen.
Egal, vor welcher Herausforderung Sie mit Ihrem Produkt oder Bauteil gerade stehen, lassen Sie uns gemeinsam einen Weg für eine optimale Verstärkung finden.
Unsere Zuschnitt-Technologien für Ihre Faser-Preforms
Für einen optimalen und effizienten Zuschnitt der gefertigten Elemente sorgen modernste Laserschneidanlagen und CNC-Cutter. Unsere hochmodernen und präzisen Schneideeinheiten werden durch fortschrittliche Kamerasysteme unterstützt und bringen spezifische Vorteile für Ihre Produkte mit sich.
Der Laserzuschnitt verschweißt die Kanten und verhindert das Ausfransen oder Auftrennen der technischen Textilien.
Der CNC-Cutter eignet sich besser für hitzeempfindlichere Stoffe. Er schneidet die Halbzeuge mechanisch zu und setzt das Material keinerlei Wärmebelastung aus.
Mit unserer breiten Palette an Schneidtechnologien können wir flexibel auf unterschiedlichste Materialien reagieren. Ob es sich um herkömmliche Fasertextilien, Folien, Verbundmaterialien mit von uns kaschierter Selbstklebefolie oder um spezielle Hochleistungstextilien handelt – unsere Anlagen sind für jede Herausforderung gerüstet.
Tailored Fiber Placement vom Hersteller
- Sie wollen Ihr Bauteil oder Produkt aus Kunststoff stabiler, leichter und leistungsfähiger machen?
- Sie suchen einen Hersteller, der gemeinsam mit Ihnen eine individuelle Faserverstärkung entwickelt, die Ihr Bauteil genau dort flexibel verstärkt, wo Sie die strukturelle Leistungsfähigkeit am meisten benötigen?
- Sie wünschen sich einen Hersteller, der von der Idee zum Prototyp bis zur Serienfertigung alles aus einer Hand anbietet?
Melden Sie sich bei uns! Wir freuen uns auf Ihre Idee oder Herausforderung!
So entstehen Ihre Halbzeuge bei TFP Technology
- Gemeinsame Entwicklung eines Layouts für die Faser-Preforms, Heizelemente oder textilen Sensoren mittels Tailored Fiber Placement
- Auswahl der passenden Fasern, Faserkombinationen und des Trägermaterials
- Erstellung der CAD-Daten am PC
- Fertigung eines Musters
- Test des Musters in Ihrer Weiterverarbeitung
- Optimierung oder Freigabe zur Produktion
- Serienproduktion Ihrer Halbzeuge in Klein- oder Großserien am Standort Falkenstein/Vogtland
Egal, vor welcher Herausforderung Sie mit Ihrem Produkt oder Bauteil gerade stehen, lassen Sie uns gemeinsam einen Weg für die Integration innovativer Funktionen finden.
Häufige Fragen zu Tailored Fiber Placement (TFP)
Tailored Fiber Placement (TFP) ist ein erklärungsbedürftiges Fertigungsverfahren, bei dem technische, wirtschaftliche und prozessuale Aspekte eng miteinander verknüpft sind. Die folgenden Antworten geben einen kompakten Überblick zu Einsatzmöglichkeiten, Serienfähigkeit und Integration von Tailored Fiber Placement (TFP) in industrielle Anwendungen und unterstützen Sie bei der Bewertung für Ihr Bauteil oder Produkt.
Was ist Tailored Fiber Placement (TFP)?
Tailored Fiber Placement (TFP) ist ein automatisiertes Fertigungsverfahren, bei dem Faserstränge wie Carbon, Glas oder Aramid CNC-gestützt auf ein Trägermaterial aufgestickt werden. Die Faserorientierung wird exakt an die realen Belastungspfade des Bauteils angepasst. So entstehen bei TFP Technology am Standort Falkenstein/Vogtland textile Faser-Preforms zur gezielten Faserverstärkung, bei denen Material nur dort eingesetzt wird, wo es zur Aufnahme von Kräften benötigt wird.
Für welche Anwendungen eignet sich Tailored Fiber Placement (TFP) besonders?
Tailored Fiber Placement (TFP) eignet sich überall dort, wo Bauteile gezielt verstärkt, Gewicht reduziert oder Funktionen integriert werden sollen. Typische Anwendungen finden sich im Maschinen- und Anlagenbau, in der Automobilindustrie, in der Luft- und Raumfahrt sowie im Bauwesen. TFP Technology entwickelt für jede dieser Branchen ein eigenes Faserlayout statt einer Standardlösung. Besonders vorteilhaft ist das Verfahren überall dort, wo eine lokale Faserverstärkung erforderlich ist, um Steifigkeit und Belastbarkeit bei reduziertem Gewicht zu erhöhen.
Ist Tailored Fiber Placement (TFP) für die Serienfertigung geeignet?
Ja, Tailored Fiber Placement (TFP) ist vollständig automatisierbar und damit für Serienprozesse ausgelegt. Die CNC-gestützte Faserablage gewährleistet eine gleichbleibende Qualität über große Stückzahlen hinweg. Bei TFP Technology durchläuft jedes Bauteil dafür zunächst ein Funktionsmuster, bevor es in die industrielle Serie geht. Abhängig von Bauteilgeometrie und Anforderung lassen sich so sowohl Klein- als auch Großserien wirtschaftlich umsetzen
Ab welchen Stückzahlen ist Tailored Fiber Placement (TFP) wirtschaftlich sinnvoll?
Die Wirtschaftlichkeit von Tailored Fiber Placement (TFP) hängt von Bauteilgeometrie, Materialeinsatz und Funktionsintegration ab. TFP Technology prüft diese Wirtschaftlichkeit gemeinsam mit Ihnen bereits vor der Musterfertigung, damit sich der Aufwand auch bei kleinen Serien lohnt. In der Serienfertigung spielt das Verfahren seine Vorteile vor allem durch geringe Rüstzeiten und hohe Reproduzierbarkeit aus.
Welche Fasern können beim Tailored Fiber Placement (TFP) verarbeitet werden?
Beim Tailored Fiber Placement (TFP) lassen sich verschiedene Fasertypen verarbeiten und kombinieren, darunter Carbon-, Glas- und Aramidfasern sowie Hybridaufbauten. TFP Technology kombiniert dabei auf Wunsch auch zwei unterschiedliche Fasertypen innerhalb eines einzigen Bauteils, zum Beispiel Carbon mit Glasfaser für gezielt unterschiedliche Steifigkeiten. Auch unterschiedliche Faserdichten innerhalb eines Bauteils sind realisierbar, sodass sich lokal gezielte Verstärkungen umsetzen lassen.
Lassen sich TFP-Preforms in bestehende Produktionsprozesse integrieren?
TFP-Preforms aus Tailored Fiber Placement werden endkonturnah gefertigt und lassen sich direkt in gängige Composite-Prozesse integrieren, zum Beispiel RTM, Vakuuminfusion, thermoplastische Konsolidierung oder Hybridprozesse mit Metall und Kunststoff. TFP Technology stimmt Faserlayout und Trägermaterial bereits in der Entwicklung auf den vorgesehenen Prozessschritt ab, sodass Zuschnitt oder Nachbearbeitung in der Regel entfallen. Das erleichtert die Integration in bestehende Fertigungslinien.
Worin unterscheidet sich Tailored Fiber Placement (TFP) von Geweben oder UD-Tapes?
Im Gegensatz zu klassischen Geweben oder UD-Tapes ist die Faserorientierung beim Tailored Fiber Placement (TFP) frei definierbar. Die Fasern folgen exakt den berechneten Kraftverläufen im Bauteil und vermeiden so Überdimensionierung. TFP Technology setzt dieses Prinzip zum Beispiel für Bauteile in der Luft- und Raumfahrt ein, bei denen jedes Gramm Gewicht zählt.
Können mit Tailored Fiber Placement (TFP) auch Funktionen wie Heizen oder Sensorik integriert werden?
Ja, beim Tailored Fiber Placement (TFP) lassen sich Funktionsfäden wie Heizleiter, Drähte oder Sensorelemente direkt in die Faser-Preforms integrieren. Dadurch entstehen funktionale Verbundstrukturen ohne zusätzliche Montageschritte. So lassen sich Faserverstärkung und zusätzliche Funktionen in einem gemeinsamen Fertigungsschritt kombinieren, was insbesondere für Smart Composites und funktionsintegrierte Bauteile relevant ist. Mehr zu den beiden Funktionsintegrationen finden Sie auf unseren Seiten zu elektrischen Heizelementen und zu textilen Sensoren.
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Das ist unser Fachgebiet – von der Idee bis zur Serienfertigung.
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Damit kennen wir uns bestens aus – von der Idee bis zur Serienfertigung.
- Sie wollen Ihr Faserverbundbauteil um notwendige oder zusätzliche Funktionen erweitern?
- Sie suchen einen Hersteller, der Funktionsfäden zum Damage-Sensing, zur Messdaten-Erfassung, Datenübertragung und vieles mehr nahtlos als Sensormatte oder Faser-Preform in Ihr Bauteil integriert?
Darin sind wir spezialisiert – von der Idee bis zur Serienfertigung.
Sie wollen mehr über Tailored Fiber Placement erfahren?
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