Tailored Fiber Placement Carbon Preforms - Carbon Composites im Maschinenbau
Im modernen Maschinenbau sind Leichtbau, Energieeffizienz und Präzision längst zentrale Konstruktionsziele.
Mit Tailored Fiber Placement (TFP) hat sich eine Fertigungstechnologie etabliert, die den Einsatz von Carbon Fiber Composites auf ein neues Niveau hebt.
Das Verfahren ermöglicht die Herstellung individuell angepasster Carbon Preforms mit exakt definierter Faserarchitektur – präzise abgestimmt auf jede Geometrie und Belastungssituation.
Als spezialisierter Hersteller von TFP Carbon Composites entwickelt und produziert TFP Technology hochpräzise Reinforcements und Preforms für den industriellen Leichtbau – vom Prototyp bis zur Großserie.
Für OEMs, Systemlieferanten und Maschinenbauer bedeutet das: präzise gefertigte Leichtbauteile, die sich nahtlos in bestehende Konstruktionen integrieren lassen, ganz ohne Kompromisse bei Steifigkeit, Belastbarkeit oder Prozesssicherheit. TFP-Preforms sind auf Serienfertigung ausgelegt und unterstützen gezielt Ihre Entwicklungs- und Produktionsziele.
Nutzen Sie das Potenzial maßgeschneiderter Carbon Preforms für Ihre Maschinenbauteile. Wir begleiten Sie von der Entwicklung bis zur Serienfertigung.
Was macht Tailored Fiber Placement so besonders?
Beim Tailored Fiber Placement (TFP) werden Carbonfasern automatisiert und CNC-gesteuert auf ein Trägermaterial abgelegt.
Anders als bei herkömmlichen Geweben oder UD-Tapes ist die Faserorientierung frei definierbar. Dadurch kann der Verlauf der Fasern exakt an reale Belastungspfade angepasst werden – ein entscheidender Vorteil im modernen Composite Engineering.
Das Ergebnis sind Composite Preforms, die eine gleichmäßige Kraftverteilung, minimale Spannungsspitzen und ein optimales Verhältnis aus Gewicht und Festigkeit bieten.
Gleichzeitig reduziert TFP den Materialverschnitt nahezu auf null, was für mehr Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit in der Composite-Fertigung führt.
Setzen Sie auf maximale Materialeffizienz und strukturelle Performance. Mit TFP realisieren Sie wirtschaftliche Leichtbaulösungen auf höchstem Niveau.
Anwendungen von TFP-Carbon Preforms im Maschinenbau
Im Maschinen- und Anlagenbau kommen TFP Carbon Fiber Reinforcements überall dort zum Einsatz, wo konventionelle Metallteile an ihre Grenzen stoßen.
Carbon Composites
bieten hohe Zugfestigkeit, Formstabilität und hervorragende Dämpfungseigenschaften – bei bis zu 30 % oder mehr geringerem Gewicht.
Typische Einsatzfelder sind:
- Strukturelle Verstärkungen aus Carbon in Werkzeugmaschinen, Achssystemen und Handlingskomponenten
- Carbon Composite Trägerelemente für Robotik- und Automatisierungssysteme
- Gehäuseteile und Maschinendeckel, die gleichzeitig Funktion und Design erfüllen
- Schwingungsarme Bauteile für Präzisionsmaschinen und Messsysteme
- Hybridbauteile, bei denen Carbon-Preforms metallische Strukturen gezielt verstärken
Die Faserlagen werden dabei exakt nach den berechneten Kraftflüssen abgelegt. So entsteht Leichtbau ohne Kompromisse mit maximaler Steifigkeit und Stabilität. Genau dort, wo sie benötigt wird.
Nutzen Sie das volle Potenzial von Carbonleichtbau. Nutzen Sie TFP-Preforms passgenau für Performance, Präzision und Produktionserfolg.
Carbon-Preforms als konstruktives Verstärkungselement im Maschinenbau
Neben vollwertigen Strukturbauteilen gewinnen auch hybride Anwendungen zunehmend an Bedeutung.
Hier dienen Carbon Preforms als gezielte Verstärkung in metallischen Baugruppen und kombinieren die Vorteile zweier Werkstoffwelten: die hohe Zugfestigkeit und Dämpfungsfähigkeit von Carbon Composites mit der Formstabilität und Wärmeleitfähigkeit von Metall.
Durch Tailored Fiber Placement lassen sich solche Hybridbauteile exakt an den Kraftfluss anpassen.
Das ermöglicht:
- höhere Steifigkeit bei geringerer Masse,
- reduzierte Schwingungsamplituden bei dynamisch belasteten Achsen oder Spindeln,
- und eine längere Lebensdauer bei zyklisch beanspruchten Komponenten.
Insbesondere bei Antriebselementen, Trägersystemen, Montageeinheiten oder Robotergelenken spielt die Kombination aus Carbon und Metall eine wachsende Rolle.
Hier können TFP-Carbon-Preforms direkt in bestehende Fertigungsketten integriert und mit Metallen verpresst, umspritzt oder verklebt werden.
Steigern Sie die Performance Ihrer Baugruppen mit gezielt platzierten Carbon-Verstärkungen. Wir liefern die passenden TFP-Preforms für Ihre Hybridbauteile.
Steifigkeit, Dämpfung und Dynamik im Fokus
Im Maschinenbau sind Schwingungsverhalten und Eigenfrequenz entscheidend für Präzision, Energieeffizienz und Lebensdauer.
Carbon Composites bieten hier einzigartige Vorteile: hohe Steifigkeit bei gleichzeitig hervorragender Dämpfung.
Durch Tailored Fiber Placement können diese Eigenschaften gezielt beeinflusst werden. Etwa durch variierende Faserlagen, angepasste Dichte oder hybride Faseraufbauten.
So entstehen Bauteile, die nicht nur leichter, sondern auch ruhiger und präziser arbeiten.
Gerade bei Hochgeschwindigkeitsachsen, Werkzeugspindeln oder Messsystemen sorgt diese Kombination aus Leichtbau und Dämpfung für deutlich bessere Performance und geringeren Verschleiß.
Nutzen Sie das Potenzial von TFP-Carbonbauteilen für präzisere, leisere und langlebigere Maschinen. Wir unterstützen Sie bei der Umsetzung.
Wirtschaftlichkeit und Serienfähigkeit von TFP im Maschinenbau
Neben den technischen Vorteilen spielt auch die wirtschaftliche Umsetzung eine zentrale Rolle.
Das Tailored Fiber Placement-Verfahren ist vollständig automatisierbar und damit optimal für die Serienproduktion im Maschinenbau geeignet.
Während klassische Laminierverfahren hohen manuellen Aufwand erfordern, entstehen TFP Carbon Composites mit minimaler Rüstzeit und hoher Wiederholgenauigkeit.
Die Produktion kann flexibel skaliert werden – von Funktionsmustern über Kleinserien bis zu industriellen Stückzahlen.
Sie möchten Leichtbau wirtschaftlich und serienfähig umsetzen? Mit TFP integrieren Sie hochpräzise Carbonbauteile nahtlos in Ihre bestehenden Prozesse.
Vorteile für Maschinenbauer:
- kurze Entwicklungs- und Umsetzungszeiten,
- präzise Serienqualität durch CNC-gesteuerte Ablage,
- reduzierter Materialverbrauch,
- und eine gleichbleibend hohe Prozesssicherheit.
Gerade bei der Integration von Leichtbau-Strategien in bestehende Maschinenkonzepte zeigt TFP seine Stärke: Das Verfahren ermöglicht maßgeschneiderte Composite-Lösungen, ohne Design- oder Fertigungsprozesse grundlegend verändern zu müssen.
Vorteile im laufenden Betrieb:
- Geringeres Bauteilgewicht reduziert Antriebslast und Energieverbrauch
- Höhere Bauteilsteifigkeit minimiert Vibrationen und senkt Stillstandzeiten
- Wartungsarme Composite-Bauteile verlängern die Lebensdauer und reduzieren Serviceintervalle
So amortisiert sich der Einsatz von TFP-Preforms häufig bereits im ersten Jahr, insbesondere bei dynamisch beanspruchten Maschinenkomponenten.
Sie möchten Leichtbau wirtschaftlich und serienfähig umsetzen? Mit TFP integrieren Sie hochpräzise Carbonbauteile nahtlos in Ihre bestehenden Prozesse.
Vom CAD-Modell zum Composite-Bauteil
Der Entwicklungsprozess beginnt mit einer detaillierten Analyse der Belastungspfade.
Auf Basis dieser Daten wird der optimale Faserverlauf definiert und in das CAD-System übertragen.
Mit Hilfe hochpräziser CNC-Stickmaschinen werden die Carbon Fibers anschließend millimetergenau auf das Trägermaterial aufgebracht – digital gesteuert und wiederholgenau.
Nach der Ablage können die TFP-Preforms in gängige Composite-Fertigungsverfahren integriert werden:
- RTM (Resin Transfer Moulding) für hochfeste Strukturbauteile,
- Vakuuminfusion für großflächige Verstärkungsstrukturen,
- thermoplastische Konsolidierung für serientaugliche Prozesse,
- oder Hybridbauweisen mit Metall und Kunststoff.
Die endkonturnahe Produktion ermöglicht es, die Preforms ohne zusätzlichen Zuschnitt oder Nachbearbeitung direkt in die nachgelagerten Prozesse einzulegen.
Das macht Tailored Fiber Placement zu einer der vielseitigsten Technologien im modernen Composite Design.
Von der digitalen Idee zur serienreifen Lösung: Nutzen Sie TFP für eine effiziente, präzise und nahtlos integrierbare Composite-Fertigung.
Vorteile von TFP Carbon Fiber Composites
- Lastpfadgerechte Verstärkung: Fasern verlaufen exakt entlang der Kraftrichtungen - maximale Effizienz pro Gramm Material.
- Gewichtsreduktion bei gleicher Steifigkeit: Bis zu 30 % leichtere Komponenten gegenüber Metall oder konventionellen Laminaten.
- Hohe Wirtschaftlichkeit: Automatisierte Ablageprozesse ermöglichen serientaugliche Preforms mit minimalem Aufwand.
- Reproduzierbare Qualität: Digitale Prozesssteuerung sorgt für konstante Eigenschaften über viele Fertigungsläufe hinweg.
- Kompatibel mit zahlreichen Fasertypen: Neben Carbon auch Glas-, Aramid-, Basalt- und Hybridfasern realisierbar.
- Ressourcenschonend und effizient: Endkonturnahe Fertigung reduziert Materialverbrauch und Abfall auf ein Minimum.
Profitieren Sie von der Composite-Fertigung, die nicht nur technisch, sondern auch wirtschaftlich überzeugt. Wir bieten die mit TFP Carbon Preforms den optimalen Ansatz für Ihre Serienfertigung.
Prozessintegration und Weiterverarbeitung
Die aus Tailored Fiber Placement gefertigten Carbon Preforms werden endkonturnah produziert und lassen sich ohne Zuschnitt oder Nachbearbeitung direkt in Composite-Prozesse wie RTM, Infusion oder Spritzguss einlegen.
Im Gegensatz zu Geweben oder Rovings können TFP-Lagen so ausgelegt werden, dass sie
- Funktionszonen integrieren,
- gezielt Steifigkeitsgradienten erzeugen,
- oder elektrische Eigenschaften anpassen (z. B. durch leitfähige Fasern).
Damit wird TFP zunehmend auch für Smart Composites interessant, etwa bei Sensorintegration oder struktureller Überwachung.
Nutzen Sie TFP-Preforms für effiziente Prozesse, intelligente Funktionen und maximale Gestaltungsfreiheit in Ihrer Composite-Fertigung.
Häufige Fragen zu Tailored Fiber Placement & Carbon Composites
Was ist Tailored Fiber Placement (TFP)?
Ein Fertigungsverfahren, bei dem Carbonfasern automatisiert und präzise auf ein Trägermaterial aufgestickt werden. Dadurch entstehen Preforms mit individuell definierter Faserarchitektur.
Welche Vorteile bieten TFP Carbon Composites gegenüber herkömmlichen Laminaten?
TFP reduziert Gewicht, spart Material, ermöglicht gezielte Verstärkung aus Carbon und verbessert die mechanischen Eigenschaften erheblich.
Welche Stückzahlen sind wirtschaftlich?
Je nach Anwendung von Einzelfertigung bis zur Großserie mit bis zu 100 000 Stück.
Sind TFP Carbon Preforms kompatibel mit bestehenden Produktionsprozessen?
Ja, sie können direkt in RTM-, Infusions- und Thermoplastprozesse integriert werden.
Welche Fasern werden beim Tailored Fiber Placement verarbeitet?
Carbon, Glas, Aramid, Basalt oder Kombinationen daraus – je nach gefordertem Eigenschaftsprofil.
Kann TFP auch für hybride Bauteile eingesetzt werden?
Ja, TFP-Preforms eignen sich ideal als lokale Verstärkung in Metall- oder Kunststoffstrukturen.
Wie wirtschaftlich ist Tailored Fiber Placement in der Serienproduktion?
TFP ist vollständig automatisierbar und ermöglicht durch CNC-gesteuerte Ablageprozesse eine gleichbleibend hohe Qualität bei kurzer Rüstzeit. Das senkt Stückkosten, selbst bei mittleren Stückzahlen und macht die Technologie besonders interessant für Serienfertigung im Maschinenbau.
In welchen Bereichen im Maschinenbau sind TFP-Preforms besonders sinnvoll?
Typische Einsatzbereiche sind Bauteile, bei denen es auf hohe Steifigkeit, geringes Gewicht und gutes Schwingungsverhalten ankommt, etwa in Werkzeugmaschinen, Präzisionsanlagen, Automatisierungstechnik oder bei Robotik-Komponenten.
Wie kann ich als Maschinenbauer mit TFP Technology zusammenarbeiten?
Ganz einfach: Sie liefern Ihre CAD-Daten oder Anforderungen, wir entwickeln ein fertigungsgerechtes Faserlayout und produzieren die passenden Preforms. Von der Entwicklung bis zur Serienfertigung erhalten Sie alles aus einer Hand, effizient, prozesssicher und exakt auf Ihre Maschinenkomponenten zugeschnitten.
Wir produzieren Faser-Preforms als Halbzeuge für Sie
Nehmen Sie Kontakt mit uns auf und besprechen Sie mit unseren TFP-Experten Ihre Anforderungen an die punktgenaue Verstärkung Ihres Bauteils z. B. Form, Layout und Trägermaterial.
Gemeinsam mit Ihnen entwickeln wir eine Faser-Preform als Halbzeug für die Weiterverarbeitung in Ihrem Endprodukt.
Wir sticken die gewünschte Faser auf ein endkonturnah geschnittenes Trägermaterial, das Ihr Produkt genau an der richtigen Stelle verstärkt.
Wir produzieren ein Muster, das Sie in Ihrer Produktion einsetzen und testen. Nach Ihrer Freigabe beginnen wir mit der Produktion der Faser-Preforms in kleinen oder mittleren Serien an unserem Standort in Falkenstein / Vogtland.
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