Hot Drape Forming · Präzise Preforms

Preforming – Hot Drape Forming

Kundenspezifische Preforming-Anlagen für hochwertige Composite-Bauteile

Auf einen Blick

Langzauner entwickelt und produziert maßgeschneiderte Anlagen für Hot Drape Forming, Composite Preforming und die automatisierte Herstellung von Faserverbundbauteilen.

Überblick

Überblick und Einordnung

Unsere Hot-Drape-Forming-Anlagen ermöglichen das kontrollierte Erwärmen, Drapieren, Umformen und Vorverdichten von Prepregs, trockenen Faserhalbzeugen und textilen Lagenpaketen. Dadurch entstehen geometrisch definierte, reproduzierbare Preforms für nachgelagerte Autoklav-, RTM-, Press- oder Konsolidierungsprozesse.

Von der flexiblen Entwicklungsanlage bis zur großformatigen, automatisierten Produktionszelle entwickelt Langzauner die passende Lösung für Ihr Material, Ihre Bauteilgeometrie und Ihre Produktionsanforderungen.

Ihre Vorteile:

Grundlagen

Was ist Hot Drape Forming?

Hot Drape Forming, kurz HDF, ist ein thermisch unterstütztes Preforming-Verfahren, bei dem Faserhalbzeuge mithilfe von Temperatur, Vakuum und einer flexiblen Membran kontrolliert über einem Formwerkzeug drapiert werden.

Das vorbereitete Lagenpaket wird auf beziehungsweise über einem Formwerkzeug positioniert. Durch die kontrollierte Erwärmung wird das Material verformbar. Eine flexible Membran legt sich anschließend unter Vakuum an Material und Werkzeug an und überführt die Faserlagen schonend in die gewünschte dreidimensionale Geometrie.

Das Ergebnis ist eine formstabile und vorverdichtete Composite-Preform, die anschließend beispielsweise in einem Autoklaven, einer Composite-Presse, einem RTM-Prozess oder einer Konsolidierungsanlage weiterverarbeitet werden kann.

Hot Drape Forming eignet sich besonders für:

Komplexe dreidimensionale Composite-Geometrien
Lange Profile, Stringer und Spante
Großflächige Panels und Schalen
Prepreg-Laminate
Trockene Faserhalbzeuge
Bauteile mit anspruchsvoller Faserausrichtung
Anwendungen mit hohen Qualitätsanforderungen
Automatisierte Aerospace-Produktionsprozesse

Verfahren

Wie funktioniert der Hot-Drape-Forming-Prozess?

Ein typischer Hot-Drape-Forming-Prozess besteht aus folgenden Schritten:

Temperatur, Vakuum, Bewegungsabläufe, Heizleistung und Prozesszeiten werden auf Materialsystem, Bauteilgeometrie, Werkzeug und erforderliche Taktzeit abgestimmt.

Das vorbereitete Faser- oder Prepreg-Lagenpaket wird auf dem Formwerkzeug positioniert.
Die Heiz- und Membraneinheit wird über Material und Werkzeug geschlossen.
Das Vakuumsystem entzieht die Luft zwischen Membran und Auflagetisch.
Das Composite-Material wird entsprechend dem Prozessrezept erwärmt.
Die Membran legt sich kontrolliert an Material und Werkzeuggeometrie an.
Temperatur, Vakuum und Position werden für eine definierte Zeit gehalten.
Die geformte Preform wird kontrolliert abgekühlt.
Das Vakuum wird abgebaut und die Anlage geöffnet.
Die formstabile Preform wird entnommen und dem nächsten Fertigungsschritt zugeführt.

Referenz

Langzauner HDF-Referenz bei AMRC COMPASS

Großformatiges Composite Preforming für die Luftfahrtindustrie

Langzauner realisierte für das Advanced Manufacturing Research Centre – AMRC in Sheffield eine großformatige Hot-Drape-Forming-Anlage als Bestandteil der COMPASS-Forschungs- und Produktionsumgebung.

Die Anlage unterstützt die Entwicklung und Industrialisierung neuer Fertigungsprozesse für großformatige Composite-Strukturen. Sie kombiniert Hot Drape Forming, Infrarotheizung, Vakuumtechnik, Membranführung, aktive Kühlung, Prozesssteuerung und automatisiertes Materialhandling.

Gemeinsam mit der ebenfalls von Langzauner gelieferten großformatigen Pressentechnologie entsteht eine durchgängige Entwicklungs- und Fertigungsumgebung für zukünftige Aerospace-Strukturen.

Großformatiger Langzauner Hot Drape Former mit Heizhaube, Werkzeugtisch und automatisierter Kühlung bei AMRC in Sheffield.

Hintergrund

Praxisbeispiel: Großformatiger Hot Drape Former

Ein realisiertes Anlagenbeispiel zeigt die Skalierbarkeit der Langzauner HDF-Technologie. Der kundenspezifisch entwickelte Hot Drape Former verfügt über eine nutzbare Werkzeugfläche von bis zu 11.500 × 3.500 mm und kann Werkzeuge mit einem Gewicht von bis zu 20.000 kg aufnehmen.

Die Anlage verbindet eine verfahrbare Hubeinheit, regelbare Infrarot-Heizfelder, einen Membranrahmen, leistungsfähige Vakuumtechnik, aktive Luftkühlung und eine rezeptbasierte Prozesssteuerung.

Kundenspezifischer Langzauner Hot Drape Former für großformatige Composite- und Aerospace-Strukturen.

Technische Daten der HDF-Referenzanlage

Die folgenden Werte beziehen sich auf eine kundenspezifisch realisierte Referenzanlage. Langzauner legt jede HDF-Anlage individuell für Bauteil, Material, Werkzeug, Temperatur, Taktzeit und Produktionsumgebung aus.

Sie planen ein Projekt mit Preforming? Wir besprechen Anforderungen, Bauteil und Anlage mit Ihnen.

Die Anlage in Zahlen

Was der Hot Drape Former LZ-SO leistet

11.500 × 3.500 mm

maximale Werkzeugfläche

20.000 kg

maximales Werkzeuggewicht

5.000 mm

maximale Öffnungsweite und maximaler Hub

bis 100 mm/s

Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit

624 m³/h

Nennsaugvermögen des Vakuumsystems

ca. 800 mm

Beschickungshöhe

Technische Daten einer kundenspezifisch realisierten Referenzanlage (Langzauner Hot Drape Former LZ-SO): zusätzlich individuell steuerbare Infrarot-Heizfelder, Membranrahmen mit Spann- und Wechselsystem, technischer Enddruck bis 3 mbar ohne Gasballast, aktive Luftkühlung und rezeptbasierte Prozesssteuerung. Langzauner legt jede HDF-Anlage individuell für Bauteil, Material, Werkzeug, Temperatur, Taktzeit und Produktionsumgebung aus.

Vertiefung

Weitere technische Details

Skalierbar vom Entwicklungszentrum bis zur Serienproduktion

Nicht jede Anwendung benötigt eine Anlage mit mehr als elf Metern Werkzeuglänge. Langzauner skaliert das Maschinenkonzept entsprechend dem tatsächlichen Produktionsbedarf.

Vorteile von Langzauner Hot-Drape-Forming-Anlagen

Definierte Prozessparameter sorgen für wiederholbare Bedingungen beim Erwärmen, Drapieren, Vorverdichten und Kühlen.

Anlagenkonzepte nach Kundenanforderung

Langzauner entwickelt jede Preforming-Anlage auf Basis der konkreten Produktionsaufgabe. Je nach Anwendung können folgende Komponenten integriert werden:

Typische Anwendungen

Langzauner Hot-Drape-Forming- und Preforming-Anlagen werden unter anderem eingesetzt für:

Branchen

Hot Drape Forming ermöglicht die reproduzierbare Herstellung hochwertiger Preforms für komplexe Flugzeugstrukturen mit anspruchsvoller Faserausrichtung und hohen Dokumentationsanforderungen.

Vom Preforming zur vollständigen Composite-Produktion

Langzauner betrachtet Hot Drape Forming nicht als isolierten Prozess.

Ihre Hot-Drape-Forming-Lösung von Langzauner

Sie möchten einen bestehenden Preforming-Prozess automatisieren, ein neues Composite-Bauteil industrialisieren oder eine vollständige Produktionslinie entwickeln? Wir entwickeln eine.

Warum Langzauner?

Langzauner entwickelt seit 1924 Maschinen und kundenspezifische Produktionsanlagen. Unsere Stärke liegt in der Verbindung von Composite-Prozessverständnis, Maschinenbau und Automatisierung.

Ergänzende Details

Weitere Fakten zu Preforming

Vorteile von Langzauner Hot-Drape-Forming-Anlagen

Relevante Temperaturen, Vakuumwerte, Positionen, Zeiten und Maschinenzustände können abhängig von der Ausführung bauteilbezogen erfasst werden.

Engineering aus einer Hand

Unsere Fachbereiche für mechanische Konstruktion, Elektrotechnik, Software, Automatisierung, Heiztechnik und Maschinenbau arbeiten eng zusammen.

Weitere Merkmale

Reduzierte Faltenbildung und Faserverschiebung
Skalierbar vom Entwicklungszentrum bis zur Serienproduktion: Kompakte Anlagen eignen sich für:
Skalierbar vom Entwicklungszentrum bis zur Serienproduktion: Forschungszentren und Universitäten
Skalierbar vom Entwicklungszentrum bis zur Serienproduktion: Flügel- und Rumpfstrukturen
Anlagenkonzepte nach Kundenanforderung: Bewegliche oder segmentierte Formkerne
Typische Anwendungen: Flügel- und Rumpfkomponenten
Typische Anwendungen: Drohnen- und UAV-Strukturen
Typische Anwendungen: Schalen und Verkleidungen
Vom Preforming zur vollständigen Composite-Produktion: Für eine erste technische Bewertung Ihrer Preforming-Aufgabe benötigen wir:
Vom Preforming zur vollständigen Composite-Produktion: Geplante Stückzahl und Taktzeit