Die Situation
Rohre aus faserverstärkten Kunststoffen (FVK) werden in vielfältigen Formen für verschiedene Industriezweige hergestellt. Sie eignen sich zum Beispiel hervorragend für die Kanalsanierung, ohne Straßen aufreißen oder innerhalb von Häusern Wände aufstemmen zu müssen. Einige Teilstücke, wie Abzweigungen von Hausanschlüssen, haben variierende Querschnitte und Verstärkungsfäden, die bestimmte Belastungen aufnehmen müssen. Solche Verstärkungshalbzeuge mit komplexer Geometrie werden aktuell meist individuell und kostenintensiv per Hand gefertigt.
Das Projekt
Am Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik wurde deshalb ein innovatives Verfahren entwickelt, mit dem solche Strukturen automatisch hergestellt werden können. Es basiert auf der hochflexiblen Mehrlagenflachstricktechnik, mit der sich sowohl Verstärkungsfäden wie Glas- oder Karbongarne in die Schlauchstrukturen einarbeiten als auch variierende Durchmesser realisieren lassen. Das Forscherteam hat ein Erweiterungsmodul für Flachstrickmaschinen konstruiert, mit dem das neue Verfahren einfach in bestehende Maschinenparks integriert werden kann.
Preformen lassen sich so nicht nur deutlich schneller herstellen, sie sind auch belastbarer. Und da sie nicht, wie bisher, überdimensioniert gestaltet werden, wird Material eingespart. Das und die automatisierte Herstellung sind wichtige Voraussetzungen, um zukünftig Preformen für hochbelastbare 3D-FKV-Rohre mit komplexer Geometrie kostengünstig in Serie produzieren zu können.
Der Nutzen für den Mittelstand
Von den Projektergebnissen profitieren kleine und mittlere Unternehmen zum Beispiel bei der Herstellung von komplexen Druckleitungen für die Luftfahrt, von Wasserstofftanks und Druckbehältern im Automobilbau sowie von orthopädischen Hilfsmitteln für die Medizintechnik, insbesondere Prothesenschäften, indem sie ihre Produkte günstiger anbieten können. Ein weiterer Vorteil ist die deutliche Qualitätssteigerung der automatisiert herstellbaren Verstärkungshalbzeuge.
Ansprechpartner
Eric Häntzsche
eric.haentzsche@tu-dresden.de
+49 351 463 36217
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) 20493 BR.