Die Situation
In den Branchen des Luftfahrzeug- und Automobilbaus sind Leichtbaulösungen im Hinblick auf den schonenden Umgang mit den begrenzten Ressourcen, wie zum Beispiel Erdöl, eminent wichtig. Dieser Bedarf begründet sich in den hohen bewegten Massen dieser Fortbewegungsmittel, die von ihren Antrieben ständig beschleunigt werden müssen. Gerade in den Beschleunigungsphasen kann durch geringere Massen der zu bewegenden Systeme und Baugruppen der Energieverbrauch der Antriebe deutlich reduziert werden.
Das Projekt
Im Rahmen des Projektes erfolgte am ITM der TU Dresden die produktvorbereitende Technologieentwicklung für die reproduzierbare und wirtschaftliche Herstellung von bandgewebten Profilhalbzeugen mit Hochleistungsfilamentgarnen im Kett- und Schussfadensystem. Die Technologie zielt auf die Produktion von Faserkunststoffprofilen komplexer Geometrie zum Einsatz in Leichtbau-Anwendungen. Im Mittelpunkt stand die konstruktive Entwicklung eines neuartigen Spulenschützens, mit dem die Schussgarnschädigung signifikant gesenkt werden kann. Der Schützen für die Verarbeitung von Hochleistungsfilamentgarnen zeichnet sich durch eine neuartige Anordnung der Schussspule im Schützen sowie durch ein ebenfalls innovatives Schussfadenbrems- und Schussfadenlängen-Kompensationssystem aus.
Durch beide Entwicklungen werden die im Schussgarnverlauf vorhandenen Umlenkradien gesteigert, die Summe der Umlenkwinkel drastisch reduziert und die Schussfadenzugkraftschwankungen gesenkt.
So lässt sich Schussgarnschädigung bei der Verarbeitung von Glas- und Carbon-Filamentgarnen auf Spulenschützen-Bandwebmaschinen stark reduzieren. Die Entwicklung der zur Umsetzung der Profilgewebe benötigten hochkomplexen Bindungen erfolgte exemplarisch am Beispiel gemeinsam mit der Industrie ausgewählten Demonstrator-Strukturen. Mit den gewebten Demonstratoren wurde das gute Funktionieren des entwickelten Spulenschützens. nachgewiesen.
Die Ergebnisse des Projektes zeigen, dass durch die schädigungsarme Verarbeitung von Hochleistungsfilamentgarnen im Schusssystem von Spulenschützen-Bandwebmaschinen komplexe 3D-Profilgewebehalbzeuge effizient herstellbar sind.
Nutzen für den Mittelstand
Potentielle Nutzer der Ergebnisse sind vor allem die ca. 60 kleinen und mittleren Webereien, die durch die innovative Verbesserung der angebotenen Produktpalette die momentanen Kunden mit der gestiegenen Qualität ihrer Ware an sich binden und bei einem neuen Kundenkreis Interesse wecken und somit Arbeitsplätze in Deutschland sichern können.
Eine Übertragbarkeit der Ergebnisse auf weitere Produktbranchen und Anwendungen, zum Beispiel Faserkunststoffverbunde im weitesten Sinne, Filterschläuche, Rohrsanierung und weiteren Anwendungsgebieten, die hohe Strukturhomogenität und Produktivität benötigen, ist aufgrund der entwickelten Lösungen abzusehen. Es können mindestens 100 kmU von den Ergebnissen dieses Projektes profitieren.
Ansprechpartner
Gerald Hoffmann
gerald.hoffmann@tu-dresden.de
+49 351 463 35239
Fördergeber
Das IGF-Vorhaben 16957 BR der Forschungsvereinigung Forschungskuratorium Textil e.V. wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.