Neues von der Preformfertigung

Beidseitig mit 3.000 Stichen

Bild: Stutzäcker
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Wie kommt ein traditioneller Hersteller an neue Ufer? Die Frage kann Entwicklungsleiter Hans-Rochus Groß von der Nähmaschinenfabrik Emil Stutznäcker GmbH & Co. KG mit drei Buchstaben beantworten: ZIM. Mit dem gleichnamigen Technologieförderprogrammm des Bundeswirtschaftsministeriums ist dem Kölner Hersteller, der mit seiner Technik traditionell den Heimtextilmarkt bedient, der verheißungsvolle Einstieg in die Welt der technischen Textilien gelungen.

Womit? Mit einer Hochleistungsnähtechnik samt einer automatisierten Handhabungstechnik im Nähfeld, die Preforms (zumeist mehrlagige Gewebe/Gelege für den textilverstärkten Leichtbau) in einer für dieses Anwendungsfeld bisher noch nie erreichten Spitzengeschwindigkeit von 3.000 statt oft nur 500 Stichen pro Minute nähen kann. Kaum war die prototypische 2D-Anlage bei den Aachener Textilforschern des ITA-Instituts für Textiltechnik an der RWTH aufgebaut, soll es erste Nachfragen von Seiten der Automobilindustrie gegeben haben, verrät Groß. Nicht nur die hohe Nähgeschwindigkeit, die am Beispiel eines BMW-Cabrio-Dachs demonstriert wurde, begeisterte. Durch Prozessoptimierung beim Handling und Schneiden der einzelnen Lagen konnten die Produktionszeiten für das Demonstratorbauteil drastisch verkürzt werden. Noch ist mit dieser Technik, die derzeit weiterentwickelt wird, der Marktdurchbruch nicht gelungen. Doch Nachfragen und erste Angebote, so der Maschinenbauingenieur, stimmten optimistisch.
Wer wie im Automobilbau Faserverbundkunststoffe als Leichtbaumaterial in großen Serien benötigt, muss die entsprechenden Bauteile ähnlich günstig und automatisiert wie aus den klassischen Materialien Stahl oder Aluminium herstellen können. Weil dazu Prozessketten fehlen, sind Bauteile beispielsweise aus CFK-Materialien allein im Herstellungsprozess, der oft noch von manuellen Arbeiten geprägt wird, um 50 Prozent teurer. Auch die geforderten Qualitäten und hohen Stückzahlen sind bei solcher Hightech-Werkelei kaum reproduzierbar.
Stutznäcker, der seine Industrienähtechnik zur Herstellung von Matratzen und Steppdecken weltweit unter dem Label „Mammut“ vermarktet, will eines Tages mit dem neuen Maschinenkonzept einen Teil dieser Prozesslücke schließen. Weiterer Forschungsbedarf kündigt sich an; ein zweites ZIM-Projekt ist beantragt. Der Kölner Familienbetrieb in 5. Generation hat ein Ziel vor den Augen: ein neues Umsatzstandbein in Gestalt von Anlagen zur hochproduktiven Preformfertigung. Ihr besonderes Kennzeichen: Solche automatisierten Nähanlagen nähen zweiseitig und erreichen dadurch im Vergleich zur herkömmlichen Maschinen für die Faserverbundstoff-Verarbeitung eine bis zu sechs Mal höhere Nähgeschwindigkeit.
Das Besondere an dieser nähtechnischen Innovation ist die mit nur zwei Jahren vergleichsweise kurze Zeit zwischen Idee und Prototyp. Der Grundstein für dieses Tempo wurde dadurch gelegt, dass der an der RWTH ausgebildete Maschinenbauer Groß 2011 einen Forschungsbericht seiner früheren Hochschule in die Hände bekam. Weil das ebenfalls von Berlin im Rahmen der Industriellen Gemeinschaftsforschung geförderte Thema „Wirtschaftliche Herstellung von Faserverbundbauteilen mit Hilfe automatisierter Preforms“ interessierte, nahm der Entwicklungsleiter kurzerhand Kontakt zu den Textilforschern auf.
Wenige Zeit später startete das ZIM-Kooperationsprojekt „Hochproduktive Herstellung von vernähten Preforms für Faserverbundwerkstoffe“, ein entwicklungstechnischer Brückenschlag zwischen ITA und Stutznäcker. Bei den nachfolgenden Arbeiten wurden nicht nur die Erkenntnisse aus der Vorlaufforschung genutzt. Das Institut entwickelte zudem ein modular aufgebautes Greifersystem und baute unter seinem Dach eine erste Demonstrationsanlage auf. Derzeit wird eine Nähanlage bei einem Anlagenhersteller für Preform-Herstellungssysteme weiter erprobt. Für Stutzäcker-Entwicklungsleiter Groß bietet der Einstieg seiner Firma in die CFK-Ära auch ein persönliches Déjà-vue, hatte er doch 1992 seine Diplomarbeit zum damals noch revolutionär neuen CFK-Flechten geschrieben.
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