Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Entwicklung einer Technologie zur inline Schussfadenvariation als Basis für die materialeffiziente Fertigung von drapier- und lastgerechten Gelegestrukturen

Die deutschen KMU stehen vor weitreichenden Herausforderungen in der Energie- und Rohstoffversorgung. Der materialeffiziente Umgang mit den begrenzt zur Verfügung stehenden Ressourcen steht in nahezu allen technischen Bereichen im Fokus. Eine Schlüsselrolle nehmen dabei Faserkunststoffverbunde (FKV) ein, die bestmögliche Voraussetzungen für eine bauteilgerechte und somit ressourceneffiziente Auslegung von Leichtbaulösungen bieten. Der Einsatz drapier- und lastgerechter textiler Verstärkungen in FKV auf Basis der im Rahmen des Projekts zu entwickelnden schussvariablen Gelege kann ein entscheidender Schlüssel zum Erfolg der deutschen KMU sein. Die Motivation des Projekts liegt darin, die Materialeffizienz entlang der textilen Fertigungskette für FKV-Bauteile durch Vermeidung von Überdimensionierung signifikant zu steigern. Die schussvariablen Gelege sollen durch zu entwickelnder Zusatzmodule zum Inline-Fügen von Schussfäden unterschiedlicher Materialien auf bereits bei KMU vorhandenen Multiaxial-Kettenwirkmaschinen in kontinuierlicher, hochproduktiver Arbeitsweise herstellbar sein. Durch die gezielte Inline-Anpassung der Schussfäden werden textile Flächengebilde mit lokal variabler Flächenmasse und aus hybriden Materialien realisierbar. Für das Fügen der Fäden soll eine Technologie mit integrierter Separation und Zwischenspeicherung der Schussfäden auf Basis des kraft- und/oder stoffschlüssigen Verbindens variabler Schussfäden entwickelt werden (bspw. Spleißen, Kleben und deren Kombination). Die Entwicklung einer derartigen Technologie als nachrüstbares Modul, gestützt durch von KMU nutzbare simulationsgestützte Verfahren, sowohl zur Auslegung als auch Verarbeitung von schussvariablen Gelegen, sind die Ziele des beantragten Vorhabens. Deutsche KMU können durch die Entwicklung schussvariabler Gelege die Materialeffizienz und Umsätze mit textilen Halbzeugen entlang der Fertigungskette für FKV-Bauteile steigern sowie ressourceneffiziente Leichtbaulösungen generieren.