Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Entwicklung endkonturgerechter Multiaxialgelege mit lokal einstellbarer, bauteilgerechter Verstärkungskettfadendichte

Der Trend zum Leichtbau ist in nahezu allen technischen Bereichen angekommen und wird durch das wachsende Bewusstsein zum materialeffizienten Umgang mit den begrenzt zur Verfügung stehenden natürlichen Rohstoffen bzw. Ressourcen nachhaltig verstärkt. Eine Schlüsselrolle nehmen dabei Faserkunststoffverbunde (FKV) ein, die aufgrund ihrer anisotropen strukturmechanischen Eigenschaften und ihres geringen spezifischen Gewichts bestmögliche Voraussetzungen für eine bauteil- und materialgerechte und somit ressourceneffiziente Auslegung von Strukturleichtbaulösungen bieten. Die Motivation des beantragten Projekts ist es, die Materialeffizienz entlang der textilen Fertigungskette für FKV-Bauteile auf Basis der Multiaxialkettenwirktechnik durch Vermeidung von Verschnitt und Überdimensionierung signifikant zu steigern. Anstatt von Rollenware mit fester Bahnbreite, konstanten Fadendichten und -orientierungen sollen auf Basis der Multiaxialkettenwirktechnik zukünftig neuartige endkonturgerechte Gelege mit bauteilgerechten, achsvariablen Verstärkungsfadendichten gefertigt werden. Es ist beabsichtigt, die Kettfäden nicht mehr über die gesamte Arbeitsbreite konstant, sondern der Bauteilkontur folgend nur noch so in den Bereichen und mit den Kurvenbahnen abzulegen und in das Gelege einzubinden, wie es für das benötigte textile Halbzeug mit anforderungsgerechten Fadenverläufen erforderlich ist. Dafür wird eine Technologie benötigt, bei der die Kettfäden sowohl endkonturgerecht, achsvariabel versetzt, als auch anforderungsgerecht komplett aus dem Lagenaufbauprozess entfernt und wieder zugeführt werden können, um so eine Gradierung der Verstärkungsfadendichte erreichen zu können. Die Entwicklung einer solchen Technologie als nachrüstbares Modul, gestützt durch von KMU nutzbaren simulationsgestützten Verfahren, die erstmalig das gezielte Positionieren bzw. Entfernen und wieder Anfügen von Kettfäden ermöglichen, sind daher die Ziele des beantragten Vorhabens.