Engel: Automatisierte Serienfertigung thermoplastischer Composite-Rotorblätter für Drohnen

Drohnenpropeller mit carbonfaserverstärkten Composite-Rotorblättern aus dem Tape-Sandwich-Spritzguss - (Bilder: Engel).

Auf der JEC World 2026 (10.–12. März, Paris) präsentiert Engel eine automatisierte Fertigungslösung für Drohnenrotorblätter aus thermoplastischen Verbundwerkstoffen. Das Verfahren integriert mehrere Prozessschritte – das Einlegen der Verstärkungslagen, die Formgebung, die Funktionalisierung sowie die Bauteilentnahme – in einem durchgängigen Spritzgießprozess und ist auf eine industrielle Serienfertigung mit kurzen Zykluszeiten ausgelegt.

Kern der Technologie ist ein Sandwichaufbau aus carbonfaserverstärkten thermoplastischen Tapes und einem spritzgegossenen Kurzfaser-Thermoplast. Die Tapes bilden die lasttragenden Decklagen des Rotorblatts und werden im Werkzeug positioniert und vakuumfixiert. Anschließend wird der Kern aus Kurzfaser-Compound eingespritzt und stoffschlüssig mit den Decklagen verbunden. Durch physikalisches Schäumen des Materials mittels „MuCell“ wird das Gewicht reduziert, ohne die strukturelle Leistungsfähigkeit zu beeinträchtigen.

Spritzgießzelle mit einer Enge victory und easix 6-Achs-Roboter: Basis der vollautomatisierten Fertigungslösung für thermoplastische Composite-Rotorblätter – Vorderansicht.

Der Prozess wird auf einer holmlosen Engel victory 120 Spritzgießmaschine mit easix 6-Achs-Roboter demonstriert. Die Bauweise ermöglicht eine vollständig automatisierte Materialzuführung und Bauteilentnahme. Zykluszeiten von unter 60 Sekunden pro Rotorblatt sind möglich. Funktionale Elemente wie geräuschreduzierende gezackte Hinterkanten können direkt über Werkzeugeinsätze in die Bauteilgeometrie integriert werden.

Die Entwicklung des Rotorblatts erfolgte im Rahmen des Forschungsprojekts „NeoBlade“ mit Partnern aus Industrie und Forschung, darunter „Alpex“-Technologies, das Energieinstitut an der JKU Linz, FACC Operations, Plastic Innovation und die TU Wien. Neben der Prozessentwicklung wurden verschiedene Thermoplastsysteme untersucht, darunter auch Compounds mit recycelten Carbonfasern. Lebenszyklusanalysen zeigen eine reduzierte CO₂-Bilanz gegenüber duroplastischen Verfahren.

Zusätzlich zeigt Engel auf der Messe einen Hochvolt-Batteriedeckel aus flammhemmendem Thermoplast mit einer Größe von 1,3 Metern mal 1,8 Metern, der als Finalist der JEC World Innovation Awards 2026 ausgezeichnet wurde. Das Bauteil demonstriert die Skalierbarkeit der thermoplastischen Sandwich-Injection-Moulding-Technologie von kleineren Strukturbauteilen bis hin zu großformatigen Komponenten.

Weitere Informationen: engelglobal.com

Engel Austria GmbH, Schwertberg, Österreich

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