Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Entwicklung von integral gewebten räumlich schub- und druckstabilen Abstandsstrukturen für Leichtbaupaneele mit hoher Delaminationsresistenz

Ziel des Projektes ist die simulationsgestützte Entwicklung von integral gewebten, räumlich schub- und druckstabilen Abstandsstrukturen für Fachwerkleichtbaupaneele. Gegenüber konventionellen Sandwichmaterialien und anderen textilen Abstandsstrukturen verfügen diese über verbundwerkstoffgerecht verbindende Polfäden zwischen den Deckflächen, die diagonal sowohl in Kett- als auch Schussrichtung eingebracht sind. Dadurch können höhere Deckflächenabstände und signifikant gesteigerte strukturmechanische Kennwerte realisiert werden. Die Projektschwerpunkte liegen dabei auf der Entwicklung von vorgeformten, eigenstabilen Schusspolfäden, der Entwicklung von Vorrichtungen für die Maschinenperipherie für die Integration der Schusspolfäden sowie der simulationsgestützten Entwicklung aus Auslegung der Gewebestrukturen. Die konstruktiv technologischen Entwicklungen zur Webmaschinenperipherie erfolgen für Standard-Greiferwebmaschinen und für Abstandswebmaschinen. Die Projektergebnisse werden wissenschaftlich aufbereitet und gemeinsam mit einem Konzept für die integrierte Konsolidierung der Paneele in detaillierten Handlungsanweisungen für die Industriepartner zur Verfügung gestellt, sodass die effiziente Überführung der Resultate in die industrielle Praxis sichergestellt wird.

Zum potentiellen Kreis der Nutzer der Projektergebnisse gehören ca. 50 KMU der Textilindustrie, insbesondere Webereien, und Unternehmen der Verbundwerkstoffindustrie. Die vielfältigen Anwendungsfelder Fahrzeugbau, Schiffsbau, Schienenfahrzeug- und Flugzeugbau, Gebäudeausrüstung sowie Maschinen- und Anlagenbau zeigen das hohe Marktpotenzial. Durch das Ziel, die Gesamtkosten der Paneelfertigung um 30 % senken, erhalten die KMU einen deutlichen Wettbewerbsvorteil. Mit der Überführung der Ergebnisse wird ein Beitrag zur Steigerung der Ressourceneffizienz und Verbesserung der Mobilität und Sicherheit geleistet.

Ergebniszusammenfassung:

Ziel des Projektes bestand in der simulationsgestützten Entwicklung von integral gewebten, räumlich schub- und druckstabilen Abstandsstrukturen für Fachwerkleichtbaupaneele. Gegenüber konventionellen Sandwichmaterialien und anderen textilen Abstandsstrukturen verfügen diese neuen Paneele über verbundwerkstoffgerecht verbindende Polfäden zwischen den Deckflächen, die diagonal sowohl in Kett- als auch Schussrichtung eingebracht sind. Gegenüber konventionellen Sandwich- und Abstandsstrukturen können mit dieser neuen Technologie Leichtbaupaneele mit signifikant gesteigerten strukturmechanischen Kennwerten realisiert werden. Im Projekt wurden vor allem vorgeformte, eigenstabile Schusspolfäden, Vorrichtungen für die Maschinenperipherie für die Vorformung und die Integration der Schusspolfäden sowie die simulationsgestützte Auslegung der Gewebestrukturen entwickelt. Durch die Erarbeitung eines umfassenden technologischen Know-hows zur Schusspolvorformung, zur Webtechnologie und zur Konsolidierung wurde die effiziente Überführung der Resultate in die industrielle Praxis vorbereitet. Gegenüber klassischen Leichtbaupaneelen zeichnen sich die Fachwerkleichtbaupaneele durch eine sehr gute Schadenstoleranz und die Realisierbarkeit gekrümmter Paneelstrukturen aus. Zum potentiellen Kreis der Nutzer der Projektergebnisse gehören KMU der Textilindustrie, insbesondere Webereien, und KMU der Verbundwerkstoffindustrie. Die vielfältigen Anwendungsfelder, Fahrzeugbau, Schiffsbau, Schienenfahrzeug- und Flugzeugbau, Gebäudeausrüstung sowie den Maschinen- und Anlagenbau zeigen das hohe Marktpotenzial. Durch kalkulierte Reduktion der Herstellkosten der Paneelfertigung auf 25 bis 50 % gegenüber marktverfügbaren Lösungen erhalten die KMU einen deutlichen Wettbewerbsvorteil. Mit einer Überführung der Ergebnisse kann ein Beitrag zur Steigerung der Ressourceneffizienz und Verbesserung der Mobilität und Sicherheit geleistet werden.