Teilprojekt A3: Flachgestrickte und gewebte textile 'spacer fabrics' aus Hybridgarnen für Sandwichstrukturen
Das Ziel des Teilprojektes besteht in der Entwicklung von anforderungsgerechten doppelwandigen Textilhalbzeugen für Mischbauweisen im Leichtbau. Die textilen Halbzeuge werden als gestrickte und gewebte spacer fabrics aus Hybridgarnen, die aus mindestens einer hochfesten Faser und einer thermoplastischen Komponente bestehen, entwickelt.
In der zweiten Projektphase werden die Geometrien der spacer fabrics von U-förmigen auf trapezförmige Querschnitte erweitert, einachsig gekrümmte spacer fabrics entwickelt und die innere Struktur (Bindung) der Flächen für die konstruktive Umsetzung von Mischbauweisen und für die Funktionsintegrationen als Grundlage für Demonstratoren modifiziert. Für das Einfügen von Inserts, z. B. Krafteinleitungselementen, und die Integration von Sensornetzwerken werden Lösungen zur textiltechnischen Vorfertigung erarbeitet. Die Struktur der gestrickten spacer fabrics wird durch Mehrlagigkeit und durch in Produktionsrichtung angeordnete Stege modifiziert. Die fertigungstechnischen Zielstellungen bestehen in der weiteren Evaluierung der gestrickten und gewebten spacer fabrics. Durch Modifikationen der Bindungsstruktur sind die Flächenmassen der spacer fabrics weiter zu steigern. Gewebte spacer fabrics werden so modifiziert, dass faltbare einachsig gekrümmte spacer Strukturen herstellbar sind. Durch den Übergang zu trapezförmigen Querschnitten werden die mechanischen Eigenschaften der spacer fabrics verbessert. Für die Integration von Inserts ist durch Strukturmodifikation eine montagegerechte Vorfertigung zu erarbeiten. Mit der Verarbeitung von elektrisch leitfähigen Garnen und funktionalisierten Hybridgarnen werden im Bereich der gewebten spacer fabrics Teillösungen zur Trassierung, zum Einfügen und zur Anbindung von Sensoren und Koppelstellen für Sensornetzwerke und großflächige Sensorsysteme entwickelt. Gestrickte spacer fabrics werden durch gezielte Modifikation der inneren Gestrickstruktur und der geometrischen Struktur als Halbzeuge für Crashelemente mit einer hohen Energieabsorption und mit definierten Nachgiebigkeiten ausgestattet.
In den folgenden Phasen des Sonderforschungsbereiches sind Methoden und Lösungen für die weitere anforderungsgerechte Gestaltung der gestrickten und gewebten spacer fabrics mit Variationen in der Struktur der Fläche, mit variablen Abständen und doppelt gekrümmten Flächen als vorgefertigte Bauteilformen (near-net shape) zu entwickeln. Diese werden in besonderem Maße durch die Anforderungen anderer Teilprojekte und der finalen Demonstratoren bestimmt.
Leitung
Dr.-Ing. Gerald Hoffmann
TU Dresden
Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik
01062 Dresden
Tel.: +49 351 463-35239
Fax: +49 351 463-34026