Produkte aus Verbundwerkstoffen für extreme Einsätze • WASSER & ABWASSER

Trelleborg Sealing Solutions fertigt seine anspruchsvollen Bauteile aus Verbundwerkstoffen mit einer vollautomatisierten AFP-Anlage (Automated Fiber Placement). (Bild: Trelleborg)Trelleborg Sealing Solutions fertigt seine anspruchsvollen Bauteile aus Verbundwerkstoffen mit einer vollautomatisierten AFP-Anlage (Automated Fiber Placement). (Bild: Trelleborg)
Produkte aus Verbundwerkstoffen für extreme Einsätze

Auto­ma­ted Fiber Pla­ce­ment (AFP) steht für einen voll­au­to­ma­ti­sier­ten Fer­ti­gungs­pro­zess von Bau­tei­len aus Ver­bund­werk­stof­fen. Die­se kom­men in der Öl- und Gas­in­dus­trie sowie in der Luft- und Raum­fahrt, wo sie häu­fig extre­men Belas­tun­gen aus­ge­setzt sind, zum Ein­satz. Trel­le­borg Sealing Solu­ti­ons prä­sen­tier­te vom 3. bis 6. Sep­tem­ber 2019 auf der SPE Off­shore Euro­pe in Aber­de­en (Schott­land) sei­ne fort­schritt­li­chen Ver­bund­bau­tei­le sowie sein lang­jäh­ri­ges Know-how rund um die AFP-Tech­no­lo­gie.

Hin­ter AFP (Auto­ma­ted Fiber Pla­ce­ment) ver­birgt sich ein addi­ti­ves Ver­fah­ren zur Her­stel­lung von Ver­bund­bau­tei­len. Robo­ter­ge­führt wer­den faser­ver­stärk­te Kunst­stoff­bän­der unter Anwen­dung von Druck und Tem­pe­ra­tur ent­lang eines vor­ge­ge­be­nen Pfads auf der Werk­zeug­ober­flä­che abge­legt. Die AFP-Tech­no­lo­gie ermög­licht es, dass wäh­rend des gesam­ten Pro­zes­ses sowohl Tem­pe­ra­tur und Druck als auch Lege­ge­schwin­dig­keit kon­trol­liert und über­wacht wer­den kön­nen. Dies führt zu einem Fer­ti­gungs­pro­zess ohne Auto­klav, der sich wie­der­ho­len lässt und sowohl den manu­el­len Arbeits­ein­satz als auch die Bear­bei­tungs­zeit ver­kürzt. Gleich­zei­tig kön­nen kom­ple­xe Geo­me­tri­en gefer­tigt wer­den, die sich sonst nur schwer her­stel­len las­sen. Die gefer­tig­ten Ver­bund­bau­tei­le eige­nen sich für Anwen­dun­gen in der Öl- und Gas­in­dus­trie, der Luft- und Raum­fahrt sowie in Indus­tri­en, bei denen es auf Leicht­bau­wei­se und hohe Wider­stands­fä­hig­keit gegen Umwelt­ein­flüs­se ankommt.

Ein gelun­ge­nes Pro­dukt­bei­spiel für die Öl- und Gas­in­dus­trie, ist die mit Car­bon­fa­sern ver­stärk­te Hydrau­lik­pum­pe, die Trel­le­borg gemein­sam mit einem Dienst­leis­ter für Ölfeld­ser­vice aus dem texa­ni­schen Hous­ton (USA) ent­wi­ckelt hat. Sie ist für den Ein­satz in extrem tie­fen Gewäs­sern kon­zi­piert, in denen Salz­was­ser­kor­ro­si­on, nied­ri­ge Tem­pe­ra­tu­ren und extre­mer Was­ser­druck zu kata­stro­pha­len Aus­fäl­len in Anla­gen füh­ren kön­nen – spe­zi­ell bei Bau­tei­len, wel­che aus­schließ­lich aus Metall und ohne die Ver­wen­dung von ver­stär­ken­den Ver­bund­werk­stof­fen her­ge­stellt wur­den. Durch das laser­ba­sier­te Her­stel­lungs­ver­fah­ren mit AFP wird der Fer­ti­gungs­durch­satz erheb­lich erhöht, was gera­de bei Groß­pro­jek­ten ent­schei­dend ist, da die­se häu­fig Hun­der­te oder Tau­sen­de von Kilo­gramm Ver­bund­werk­stoff pro Bau­teil erfor­dern.

Laut Reid His­lop, Pro­duct Mana­ger bei Trel­le­borg Sealing Solu­ti­ons, spre­chen neben der erhöh­ten Fes­tig­keit und dem gerin­ge­ren Gewicht auch die mehr als 30-jäh­ri­ge Erfah­rung des Unter­neh­mens in der AFP-Tech­no­lo­gie für Federn aus Ver­bund­werk­stof­fen und die tech­nisch fort­schritt­li­chen Ver­bund­la­ger, die für die oft rau­en Anwen­dungs­um­ge­bun­gen in der Öl- und Gas­in­dus­trie geeig­net sind.

Der größ­te Teil des Mate­ri­als, das wir ver­wen­den, ist inert und hält extre­men Bedin­gun­gen stand, wohin­ge­gen ande­re Mate­ria­li­en wie zum Bei­spiel Metal­le kor­ro­die­ren und aus­fal­len“, sagt Reid His­lop. „Unser Pro­zess beginnt mit einem uni­di­rek­tio­na­len Prep­reg-Com­po­si­te (Prep­regs sind mit Reak­ti­ons­har­zen vor­im­prä­gnier­te tex­ti­le Faser-Halb­zeu­ge), der es uns ermög­licht, Ver­bund­werk­stof­fe mit AFP in einer sehr prä­zi­sen Geo­me­trie aus­zu­le­gen und dabei eine gro­ße Fes­tig­keit zu errei­chen. Ver­bund­werk­stof­fe sind nicht neu, nur ihr Ein­satz in der Öl- und Gas­in­dus­trie. Daher ist die Zusam­men­ar­beit mit unse­rem Exper­ten­team für unse­re Öl- und Gas­kun­den aus­ge­spro­chen wich­tig.“