Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Flechttrusion - Prozessentwicklung zur automatisierten Fertigung geflochtener Bauteile mit thermoplastischer Matrix

Ziel ist es, eine kontinuierlich arbeitende Prozesskette zur Herstellung von geflochtenen Thermoplast-FVK-Barren mit integrierten Krafteinleitungselementen zu entwickeln und prototypisch aufzubauen. Dabei ist gegenüber den bisherigen Prozessen zur Herstellung von FVK-Barren eine deutliche Steigerung der Produktivität bei gleichzeitiger Kostensenkung zu erzielen.

Die Umsetzung weiterer hochdynamisch bewegter Textilmaschinenbauteile, wie z.B. Lege- und Nadelbarre einer Wirkmaschine, oder Präzisionsmaschinenkomponente mit einer verschwindend geringen thermischen Ausdehnung wird mit den Ergebnissen dieses Vorhabens möglich und ist im Rahmen des Transfers in die Industrie angestrebt.

Von einer erfolgreichen Umsetzung des Verfahrens profitieren damit sowohl die Hersteller der notwendigen textilen Anlagen als auch die Anwender der produzierten Bauteile. Auch Textilhersteller profitieren als Maschinenabnehmer durch verbesserte Produkteigenschaften. Durch den Einsatz von CFK-Barren können sie sowohl als Erstausrüster als auch durch Umbauten Maschinen mit optimierten Betriebseigenschaften anbieten. Für Teppichhersteller bedeuten derart verbesserte Maschinen eine Reduktion der Ausschussraten und optimierte Produkteigenschaften beim Tuftingprozess. Ferner wird die Produktivität des Tuftingprozesses durch kostengünstige Leichtbau-Maschinenelemente gesteigert.

Förderlich für den Wissenstransfer in die Industrie ist die thematische Aufteilung des Vorhabens. So orientieren sich die einzelnen Arbeitspakete auch an häufigen Anfragen aus der Industrie. Kennwerte von Geflechten sind rar und stets gefragt. Auch Dienstleistungen wie Messungen der auftretenden Kräfte an der laufenden Maschine oder die Auslegung von FVK-Barren können als einzelne Posten angeboten oder in Schulungen vermittelt werden. Profiteure sind derzeitige Barrenhersteller und Ingenieurdienstleister, die sich mit der Auslegung und Berechnung von FVK-Bauteilen im Allgemeinen beschäftigen.

Ergebniszusammenfassung:

Eine Prototypenanlage konnte im Rahmen des Projektes realisiert werden.

Es wurde ein Demonstrator hergestellt und in eine Tuftingmaschine eingebaut. Mit dem Demonstrator konnte erfolgreich Ware produziert werden. Die Anforderungen an den Demonstrator hinsichtlich Durchbiegung und Wärmedehnung wurden erreicht.

Die erzielten Ergebnisse bilden eine Grundlage das Thema der Flechttrusion weiter zu erforschen. Dazu hat im Mai 2014 ein ZIM Projekt begonnen, um den Aufheizprozess zu optimieren. Hinsichtlich der Werkstoffforschung im Tuftingprozess bieten sich weitere Potentiale diesen zu erforschen und mit Duroplast CFK Barren genauer zu vergleichen. Durch die entwickelte Kostenkalkulation kann das Verfahren wirtschaftlich in Abhängigkeit von Stückzahlen bewertet werden.