ITA: Hybridgarnbasierte Faserverbundwerkstoffe - Autodachsegment aus lokal verstärkten Geweben - Textiler Aufbau eines Flugzeugrumpfes

Hybridgarnbasierter thermoplastischer Faserverbundkunststoff, Glas-PA6 - (alle Bilder: ITA).

Wissenschaftler des Instituts für Textiltechnik (ITA) der RWTH Aachen präsentieren zur K 2016 auf dem Gemeinschaftsstand des Landes NRW ihre neuesten Forschungsergebnisse.

Prozesskette für hybridgarnbasierte thermoplastische Faserverbundwerkstoffe (FVK)
Hybridgarne bzw. daraus hergestellte FVK sind bislang kaum verbreitet. Deshalb wird am ITA intensiv entlang der Prozesskette geforscht. Anhand von Hybridgarnen, Hybridgarngeweben und daraus konsolidierten FVK-Platten wollen die Wissenschaftler die Vorteile der Prozesskette aufzeigen:

Im Gegensatz zum etablierten Prozess (Film-Stacking und anschließendes Thermoformen) wird aus den Hybridgarngeweben in einem einzelnen Prozessschritt das Bauteil hergestellt werden.
Durch die geringen Fließwege der thermoplastischen Matrix ist das Potential für kurze Zykluszeiten und eine Großserienproduktion gegeben.
Eine Funktionalisierung der Bauteile mittels Spritzgießen ist ebenso möglich.

Zur Zielgruppe zählen Branchen mit großer Serienproduktion wie beispielsweise die Automobilindustrie. Der Nutzen liege in kurzen Prozesszeiten und daraus resultierenden niedrigen Prozesskosten.

Autodachsegment aus lokal verstärkten Geweben

Autodachsegment

Das Autodachsegment wurde erstmals vollständig aus lokal verstärkten Geweben produziert. Dabei sei das Textildesign so gut auf die leichtbaugerechte Struktur ausgelegt, dass die Fasereigenschaften optimal ausgenutzt werden können und das Autodach leichter werde. Das hier eingesetzte Open Reed-Webverfahren erlaube es, die einzelnen lokal verstärkten Lagen in nur einem Prozessschritt durchzuführen. So sollen sich Herstellungskosten reduzieren lasse, da Prozessschritte eingespart werden und weniger Verschnitt anfalle.

Textiler Aufbau eines Flugzeugrumpfes

Textiler Aufbau eines Flugzeugrumpfes
Hier wird ein Open Reed-Gewebe zur Verstärkung von Fensterausschnitten und Inserts verwendet. Die Stringer im unteren Bereich werden auf einer 3D-Webmaschine hergestellt. Im oberen Bereich des Demonstrators wurden die Stringer im Tailored Non Crimp fabrics-Verfahren produziert. Die Spanten, also die tragenden Bauteile zur Verstärkung des Rumpfes, werden geflochten und können so lastgerecht ausgelegt werden. Das ITA demonstriert an diesem Bauteil einen Großteil der von ihm eingesetzten Technologien. Der textile Aufbau eines Flugzeugrumpfes sei besonders für die Zielgruppen Luft- und Raumfahrt und Automotive interessant.

Weitere Informationen: www.ita.rwth-aachen.de

K 2016, 19.–26.10.2016, Düsseldorf, Halle 6, Stand D76

Institut für Textiltechnik (ITA) der RWTH Aachen University, Aachen

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