Technologien

Die Technologien am ITFT bieten die Möglichkeit der Weiterverarbeitung von Halbzeugen zu Faserverbundwerkstoffen.

Technologien für Halbzeuge

Legen und Wickeln von Fasern

Faserlegen ist ein (automatisierbares) Verfahren zur Herstellung von Verbundstrukturen. Der Prozess umfasst die Ablage von Rovings unter Zugspannung in einem spezifischen Muster auf einem Rahmen oder Kern. So können ebene, schalen- sowie röhrenförmige Bauteile schnell und kostengünstig erstellt werden. Je nach Form des Kerns sind auch komplexere Geometrien möglich. Diese Technik wird häufig für Hochleistungsstrukturen angewendet, so dass die Rovinge lastpfadgerecht entlang des (lokalen) Hauptbelastungszustandes abgelegt werden können. Mit Harz imprägnierte Rovinge aus z.B. Glas oder Carbon werden auf einem Rahmen oder Kern abgelegt. Abhängig vom genutzten Harzsystem und dessen Eigenschaften findet der Prozess des Vernetzens in einem Ofen oder bei Raumtemperatur statt.

Legen von Fasern (c)
Legen von Fasern

Tufting

Basierend auf der aus der Teppichherstellung oder der Z-Verstärkung von textilen Stacks bekannten Tufting-Technologie, ein neues Verfahren für die Verbindung von Faserverbundkomponenten entwickelt: Verstärkungsstifte hergestellt mittels Tufting. In den Preform werden, während dessen Herstellung Faserschlaufen mit einem Sechs-Achs-Roboter-kompatiblem Tuftingkopf automatisiert, eingebracht. Nach der gleichzeitigen Konsolidierung von Preform und Schlaufen stehen Verstärkungsstifte vom Bauteil ab bzw. ragen in den Hohlraum eines Bauteils hinein. Die Verbindung zweier Komponenten oder Füllung eines Bauteilhohlraums mit einem schwindenden Material wird somit sowohl kraft- als auch formschlüssig möglich.

Tufting (c)
Tufting

Weben

Durch eine neue Schützenwebtechnologie ist es möglich endlosfaserverstärkte, mehrlagige, zweidimensional und dreidimensionale Strukturen in endkonturnaher Geometrie herzustellen. Hierzu wird eine 3D-Webmaschine von MAGEBA verwendet, auf der simulativ berechnete, lastpfadgerecht ausgelegte Bauteile hergestellt werden können.

Weben (c)
Weben

Verfahrenstechnologien

3D-Drucken

3D-Drucken ermöglicht die schnelle und kostengünstige Fertigung von Prototypen, Formen oder Komponenten, die als Erweiterungen für Textilmaschinen eingesetzt werden können. Darüber hinaus ist das Verfahren des 3D-Druckens und deren Kombination mit textilen Fertigungstechnologien Gegenstand der Forschung.

3D-Drucken (c)
3D-Drucken

UV-Vernetzung

UV-Strahlung ist eine Alternative zur thermischen Vernetzen von Harzen. Der Matrixformulierung wird ein Photoinitiator zugesetzt, der für einen bestimmten ultravioletten Wellenlängenbereich reaktiv ist. Der LED-Strahler ermöglicht die sofortige Vernetzung von Strukturen bei gleichzeitig hohen Produktionsraten und Regelbarkeit.

UV-Vernetzung (c)
UV-Vernetzung

Vakuuminfusion

Zusätzlich zur Handlaminiertechnik lassen sich mittels diverser Infusionstechniken schnell und kostengünstig Versuchsbauteile mit duroplastischen Matrixsystemen herstellen. Durch das einseitige Formwerkzeug können komplexe und große Bauteilgeometrien in einem relativ einfachen Prozess hergestellt werden..

Gemeinsam mit den DITF Denkendorf entwickelt das ITFT neue Technologien zur Herstellung von textilen Halbzeugen und faserverstärkten Verbundwerkstoffen.

DITF Technologien

 

Larissa Born, M. Sc.

Wissenschaftliche Mitarbeiterin

 

Pascal Mindermann, M. Sc.

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

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