Die Situation
Mit dem Forschungprojekt IGF 18216 N wurden im ITV Denkendorf zusammen mit Industriepartnern aus dem Mittelstand Lösungsansätze zur automatisierten und flexiblen Herstellung von Smart Textiles entwickelt, die u. a. im Fahrzeugbau, in der Bekleidungsindustrie und für Architekturzwecke zum Einsatz kommen können.
Das Projekt
Insbesondere wurde an einer Technologie geforscht, mit der biegeschlaffe Textilien wiederholungsgenau positioniert werden können. Damit war es möglich, eine Versuchsanlage für die Rolle-zu-Rolle Laserbearbeitung von leitfähigen Textilien aufzubauen. Weiterhin wurde die automatisierte Bestückung und Verlötung von SMD-Bauteilen in leitfähige Textilien umgesetzt und eine flexibel konfigurierbare Gießform zum Schutz unterschiedlicher SMD-Bauteile auf den leitfähigen Bändern entwickelt.
Die Versuchsanlage zur Laserbearbeitung kann Bänder bis zu einer Länge von 100 Meter in einer Breite von 100 Millimeter bearbeiten. Zur flexiblen Bearbeitung wurden zwei Betriebsmodi zur Laserbearbeitung entwickelt:
- Im Betriebsmodus 1 „On-the-Fly“ können Bänder mit kontinuierlicher Geschwindigkeit und konstanter Bandspannung durch die Anlage gefahren und bearbeitet werden. Es wurden Geschwindigkeiten bis 10 Meter je Minute und Bandlängen von bis zu 100 Meter erfolgreich getestet.
- Im Betriebsmodus 2 kann das Band angehalten und über eine Bildverarbeitung exakt für die Laserbearbeitung positioniert werden.
Die Versuchsanlage zum Löten und Bestücken kann die Bänder der Versuchsanlage zur Laserbearbeitung weiterverarbeiten. Für den Transport der Bänder mit aufgelöteten Bauteilen wurde ein Antrieb entwickelt, bei dem die Bauteile auf dem Band nicht mechanisch beansprucht werden. Es können unterschiedlichste Bauteile mit Dimensionen von bis zu 10 x 10 Millimeter verarbeitet werden. Das automatisierte Löten wurde mit unelastischen Bändern erfolgreich getestet.
Zum Schutz der Bauteile wurde ferner eine flexibel konfigurierbare Spritzgießform entwickelt. Mit der Form können bis zu zwölf verschiedene Elemente gleichzeitig geschützt werden. Die hochgesteckten Projektziele zur automatisierten Fertigung von unelastischen Bändern wurden erfüllt und teilweise sogar übertroffen. Für die Positionierung von elastischen Bändern wurden ebenfalls Lösungsansätze entwickelt. Eine Laserbearbeitung ist auch hier möglich. Mit den aufgebauten und funktionierenden Versuchseinrichtungen zum automatisierten Lasern und Löten können mit wenig Aufwand kleine Serien für Smart Textiles-Prototypen gefertigt werden. Die Versuchseinrichtungen und die entwickelte Spritzgießform verbleiben zu Demonstrationszwecken und zur Weiterentwicklung am Institut.
Ansprechpartner
Hansjürgen Horter
horter@itv-denkendorf.de
+49 711 9340 279
Fördergeber
Finanzielle Förderung über das Forschungskuratorium Textil als Mitglied der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungseinrichtungen (AiF) aus Haushaltsmitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie im Rahmen des Programms zur Förderung der "Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF)" mit der Projektnummer 18216 N.