Ultra Leichtbau

Ultra Leichtbau

Die robotergestützte Endlosfilament-Wicklung ist eine automatisierte industrielle Technologie, bei der verschiedene Faserwerkstoffe wie Kohlenstoff, Glas, Naturfasern wie, Flachs oder Basalt verwendet werden, um entweder steife und/oder flexible Teile gezielt für die benötigte Anwendung herzustellen. Während herkömmliche Wickeltechniken im Allgemeinen auf rotationssymmetrische Teile beschränkt sind, ist diese Innovation aufgrund des Herstellungsprozesses und der Produktionsfreiheit mit 9 Achsen auf 3D-Komplexität kalibriert.

Der Vorteil von Gradel gegenüber traditionellen Techniken besteht darin, dass wir die Steifigkeit entsprechend den gewünschten Funktionen und Lastfällen durch das Design ausrichten können. Der Prozess ist simulationsgetrieben und erlaubt es gezielt und kosteneffizient bionischen Ultra-Leichtbau zu gestalten. So entstehen intelligente ultraleichte Strukturkomponenten, die bis zu 70% Gewichtseinsparung erzielen können wie ihren aktuellen Teil. Die Vorteile des Verfahrens sind aufgrund der Flexibilität des Materials und der Robotersysteme nahezu unbegrenzt.

Die gezielte Vernetzung industrieller Strukturen und einer effektiven Vernetzung effizienter Softwareanwendungen ist von hoher Bedeutung. Der Prozess von der Idee und Konzeption über die simulative Entwicklung und Erprobung bis hin zur Endfertigung des Bauteils. Hier setzt unsere Verfahrenstechnik für den Ultraleichtbau an, denn mit dieser innovativen Methode kann der Produktentstehungsprozess beschleunigt werden. Berechnung und Simulation bestimmen hier den gesamten späteren Produktentstehungsprozess – die Verfahrenstechnik wird rechnerisch/simulationsgetrieben nach dem Prinzip „Form folgt der Kraft“ abgeleitet. Daher spricht man auch von einer vollständig digitalen Prozesskette.  Gradel ist stolz darauf, eine „Design to Production“-Mentalität zu haben, bei der sowohl Experten vor Ort als auch wichtige Partner Sie durch den gesamten Prozess begleiten, um ein nahtloses Produktionsergebnis zu gewährleisten.

Wickelanlage

GRADEL bietet seinen Kunden schlüsselfertige, industrialisierte Projekte für die Herstellung von Komponenten, einschließlich Design und Konstruktion von Wickelformen und Ausrüstungen, die den gesamten Prozess abdecken. Unsere robotisierte Wickelanlagen für die Herstellung von unidirektionalen Endlosfaser-Roving-Komponenten eignen sich für Highest-End-Anwendungen. Die Technologien zur Herstellung von Endlosfasern werden unsere Kunden in die Lage versetzen, nachhaltige ultraleichte und steife Komponenten herzustellen. Unsere Kunden werden in der Lage sein, eine breite Palette von 3D-Bauteilen mit hohem Mehrwert herzustellen, indem sie Ultraleichtbau und Komplexitätsreduzierung mit dem Klassenbesten Verhältnis von Qualität und Kosten zu Gewicht kombinieren. Die robotisierten Maschinen sind modular aufgebaut und können an die Bedürfnisse des Kunden angepasst werden.

Raumfahrt

Die Gradel-Endlosfaser-Wickelprozesstechnologie xFKin3D ermöglicht eine Gewichtsreduzierung von bis zu 70% bei gleicher Steifigkeit im Vergleich zu jeder bereits optimierten Metalllösung.
Die Teile können sowohl Einzelteile als auch kleine oder größere Serienteile sein.
Die Abmessungen der Bauteile reichen von wenigen cm bis zu einigen Metern.
Vorbestimmt sind Halterungen zur Übertragung einer Last von A nach B, wobei alle Kombinationen mehrerer Lastfälle wie Zug, Druck, Biegung, Drehmoment (mehrachsiger Spannungszustand) berücksichtigt werden.
Die Technologie kann in Trägerraketen, großen Telekommunikationssatelliten, Cube-Satelliten und Nano-Satelliten für eine breite Palette von Anwendungen eingesetzt werden.

Hier unten einige Beispiele (aus Gründen von Geheimhaltungsvereinbarungen dürfen keine Bilder gezeigt werden):

• Halterungen in allen Geometrien
• Extremen Temperaturen ausgesetzt
• Strukturteile für optische Systeme (keine Dilatation von Kohlenstofffasern, keine Ausgasung)
• Halterung für Reaktionsrad
• Unterstützungsstrukturen für MLI
• Fixierung von Tanks
• Spender
• Stollen
• Stützstrukturen für Antennen
• Strukturen von Cube-Satelliten
• Strukturen von Nano-Satelliten
• Und viele andere