Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Technologieentwicklung zur Realisierung gestrickter 3D-Textilpatches für die Reparatur komplex gekrümmter, dickwandiger FKV-Strukturen in Duromerbauweise

Ziel des Projektes ist die Technologieentwicklung zur Realisierung lastpfadgerechter, zweiachsig gestufter, endkonturgerechter 3D-Textilpatches mit freien Fadenenden für die robotergestützte Reparatur mehrfach gekrümmter 3D-FKV-Bauteile in Duromerbauweise mit hoher Wandstärke, wie sie im Anlagen- und Fahrzeugbau eingesetzt werden. Dazu sollen die Mehrlagenstricktechnik und eine simulationsgestützte Prozesskette zur Auslegung der 3D-Textilpatches weiterentwickelt werden, um diese zur direkten textilen Auffüllung der Schadstelle und Reinfiltration im VAP-Verfahren nutzen zu können. Für die textiltechnologisch anspruchsvolle Realisierung biaxial gestufter, in Kette und Schuss lagenweise der Kontur der freigelegten Schadstelle angepasster 3D-Textilpatches sind zum Einbringen einzelner Kett- bzw. Schussfäden mit definierter Länge und freien Fadenenden im Kantenbereich der jeweiligen Patchstufe zwei jeweils modular in Flachstrickmaschinen nachrüstbare Zusatzeinrichtungen notwendig, die entwickelt und konstruktiv umgesetzt werden. Um die 3D-Textilpatches an das FKV-Bauteil anzubinden, ist die lokale Freilegung der Fasern aus der Matrix im Bereich der Schadstelle notwendig, wofür ein Halbleiteroxid-basiertes Matrixdegradationsverfahren mit UV-Aktivierung dahingehend weiterentwickelt wird, dass ein exakter sequentieller 3D-Matrixabtrag ohne Schädigung der Randbereiche erfolgt. Die industrielle Umsetzbarkeit der Prozesskette wird an einem anwendungsnahen Technologiedemonstrator praktisch verifiziert. Der potenzielle Nutzerkreis des Reparaturverfahrens umfasst vorrangig Vertreter aus der KMU-dominierten Textilindustrie, vor allem Hersteller technischer Gestricke und Textilmaschinen bzw. -komponenten. Weiterhin profitieren Unternehmen aus den Bereichen FKV-Herstellung und FKV-Reparatur. Anwenderseitig umfasst der potenzielle Nutzerkreis Unternehmen aus den Bereichen Fahrzeug- und Maschinenbau. Es ist davon auszugehen, dass ≥ 50 Unternehmen einen direkten Nutzen haben werden.