Ultraschall-Strömungsgreifer für die Handhabung textiler Halbzeuge bei der automatisierten Fertigung von RTM-Bauteilen

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Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Entwicklung eines Greifers zur Automatisierung der manuell geprägten Handhabungsschritte bei der Herstellung von EFVK-Bauteilen im RTM-Verfahren. Zunächst werden die Anforderungen an ein solches Produkt ermittelt und der Stand der Technik analysiert, um Defizite bestehender Technologien abzuleiten. Die Umsetzung kombiniert die Vorteile adhäsiver Systeme mit denen der Vakuumtechnik zu einem neuen Greifelement. Die Technologie basiert auf der Kombination von adhäsivem Greifen und schwingungsunterstütztem Lösen, die zusammen mit dem klassischen Strömungsgreifen (Niederdruckprinzip) weiterentwickelt wird. Dabei werden gezielt piezoelektrisch erzeugte Ultraschallschwingungen eingesetzt, um den adhäsiven Kontakt beim Ablegen des Bauteils zu lösen. Die Massenträgheit des anhaftenden, in Schwingung versetzten Bauteils wird zur Überwindung der Adhäsionskräfte genutzt. Dieser Ansatz erfordert ein grundlegendes Prozessverständnis des schwingungsunterstützten Lösens, das durch Analogiebildung zur Schwingungstechnik erarbeitet wird. Die Funktionsfähigkeit des Greifers und der theoretischen Grundlagen wird anhand eines prototypisch umgesetzten Greifelements nachgewiesen. Anschließend erfolgt ein Vergleich des realisierten Greifers mit dem Stand der Technik, gefolgt von einer Einordnung in die RTM-Prozesskette.