Skip to main navigation Skip to main content Skip to footer

輕巧的構想,高效的實踐——FFT 生產系統為工業輕量化設計樹立了新標竿

輕量化結構是許多工業領域的一項關鍵技術,不僅有助於實現氣候保護和可持續發展目標,還能提高生產效率。輕量化結構一詞涵蓋所有有助於減輕零件和組件重量,從而提高資源效率的方法和技術。這可通過使用輕質材料、優化現有材料的使用或採用創新製造工藝來實現。

FFTlightweight——面向未來生產的創新輕量化解決方案

FFT 協助客戶優化生產流程,實現精益生產。從最初構想到投產再到售後服務,FFTlightweight 提供個性化解決方案和標準化的 FibreTEC 型材。該技術將高強度與輕量化完美結合。FFTlightweight 涵蓋 FFT 的所有輕量化解決方案,可作為標準化產品或個性化開發產品提供。

其核心元素是 FibreTEC 製程,該製程基於碳纖維增強結構的纏繞技術。該技術可製造出高強度、輕量且量身定制的組件。

FFTlightweight FibreTEC 型材——採用模組化系統的標準化輕型結構型材

FFTlightweight FibreTEC 是一種機器人引導的技術工藝,將浸渍樹脂的碳纖維纏繞在結構部件上,硬化後形成高強度的結構。因此,FibreTEC 本身是一種類似於 3D 列印的技術。FFT 利用這項技術開發出標準化的輕量化型材,並利用這項技術提供客製化 3D 部件的生產服務。

調製的 3D 碳纖維幾何結構:輕量化結構的新思維

FFTlightweight FibreTEC 3D 是高度動態、可承受重壓的結構部件,可進行個別調整,有助於減輕重量。該技術基於在複雜、可自由設計的幾何形狀中使用碳纖維複合材料 (CFK)。FibreTEC 3D 能夠通過纏繞或纖維鋪放工藝實現三維碳纖維結構,以製造出幾何結構複雜、強度高且重量輕的部件。

優勢一覽

FFT 的碳纖維幾何結構完美融合了輕量化、精確性和模組化適應性,非常適合用於要求嚴苛的輕量化結構和自動化環境。

重量減輕:
與鋁或鋼框架相比,重量可減輕多達 40%。較低的自重不僅提高了能源效率,還減輕了機器人、搬運系統和結構的負荷。

幾何自由度:
可自由設計的組件可實現最佳的可及性,並確保在機器人等動態應用中縮短擺動和反應時間。因此,動作流程可以更快、更精確、更高效地實現。

高剛性與輕量化:
碳纖維外殼可實現最佳的負載傳輸,將彎曲和振動降至最低。結果:在顯著減輕重量的同時實現了卓越的穩定性——對於高度動態的流程而言,這是一個真正的優勢。

模組化整合:
無論是作為抓取器的工具框架,還是作為系列應用的結構元件——FFT 的模組化解決方案均可擴展、可個別調整,並可無縫整合到現有系統中。由此形成一種輕量化設計概念,將效率與靈活性融為一體。

創新輕量化型材,實現輕量且穩定的生產。

FFT 提供 FFTlightweight FibreTEC Profile,這是一種帶有鋁轉向點的模組化 CFK 組裝系統。該產品系列的目標是將碳纖維技術的優勢以模組化組件的形式應用於工業領域。該型材的結構特別輕巧且高度穩定。此外,該模組化系統還配備了用於安全固定的集成螺紋和銷釘,大大縮短了安裝時間。FFT 提供多種不同尺寸的型材,每種型材都具有特定的特性,可完美滿足個別需求。其優勢不言而喻:

  • 已整合螺紋
  • 與鋁型材相比,重量減輕高達 40%
  • 與鋁型材相比,強度與穩定性更佳
  • 與鋁型材相比,公差更佳
  • 與鋁型材相比,機器人手臂的慣性降低
  • 與鋁型材相比,可使用更小的機器人

透過型材連接實現高效的模組化系統

FFTlightweight FibreTEC Connectors 完善了 FFT 創新的 CFK 型材,形成獨特的模組化系統,提供與重型鋁型材相同的連接可能性。該模組化系統將超輕量 CFK 型材與精密製造的鋁製連接元件相結合。這些平面連接器板可實現 CFK 型材在同一平面上的穩定連接,同時節省重量以及運輸、製造和倉儲成本。
由此形成了一種適用於輕型結構、機械和設備製造或自動化技術的模組化且經濟高效的解決方案。

連接方式

使用 5 毫米和 10 毫米型材厚度的扁平連接元件,可實現各種連接方式:

T 型連接器:將兩個或三個型材以 T 形連接——非常適合框架結構。

L 型連接器:90° 結構的角連接,例如用於支架和外殼。

H 型連接器:將兩個型材平行連接,形成堅固的橫向支撐。

X 型連接器:將四個型材交叉連接——輕型結構中的中心節點。

變體概覽

連接器有多種尺寸可供選擇,以配合不同型材組合:

C80 – 適用於 SW80 型材

C100 – 適用於 SW100 型材

C80/100 – 適用於連接 SW80 與 SW100 型材

因此,FibreTEC 系統為模組化輕型結構提供最高靈活性、簡易安裝和可靠穩定性,可輕鬆取代傳統鋁框。

研究與開發:輕量化結構與未來

在聯邦經濟與能源部(BMWK)資助的研究項目框架內,FFT 持續開發輕量化結構和自動化領域的新技術。由此產生了適用於高要求應用的實用解決方案——特別是在航空工業領域:

UniFix:用於處理飛機結構的移動式模組化夾具。可自動夾持多達十個不同類型的著陸襟翼和垂直尾翼殼體元件,長度可達八米,為裝配提供了最高靈活性。

SeMoSys:自動化分段組裝,配備子系統安裝功能,適用於創新飛機結構。由 FibreTEC 型材、激光追蹤輪廓塊和經負荷優化的鋼框架組成的展示框架,可確保最高的位置精度。

■ DHiiP:用於在 RTM 製程中精確處理柔性預成型件和模具芯的 CFK 抓取器。此處的特殊挑戰在於高存放精度和全自動化製程控制。

kaMeL:用於沿縱向接縫連接飛機部件的自動化裝配平台。通過使用長達六米的 CFRP 整體抓取器,可滿足對剛度、穩定性和定位精度的高要求。

這些研究項目彰顯了 FFT 持續發展輕量化結構、自動化與精準度的目標,並明確聚焦於工業化量產應用與永續生產流程。