02.10.2013
Neues Fachbuch: Leichtbau mit Textilverstärkung für Serienanwendungen: Bindermaterialien - Textile Preforms - Verbundbauteile
Im Juni 2013 erschien das neue Fachbuch:
Leichtbau mit Textilverstärkung für Serienanwendungen: Bindermaterialien - Textile Preforms - Verbundbauteile
herausgegeben von Prof. Dr.-Ing. habil. Dipl.-Wirt. Ing. Chokri Cherif.
Dieses Fachbuch beruht auf den Ergebnissen des vom Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) der Technischen Universität Dresden koordinierten interdisziplinären DFG-AiF-Clusters zum Themenkomplex „Serienangepasste Material- und Technologieentwicklung zur effektiven Nutzung textilverstärkter Kunststoffbauteile“. Am Cluster waren 10 ausgewiesene Forschungsinstitute aus den Wissensdisziplinen Textiltechnik, Leichtbau, Kunststofftechnik, Fügetechnik und Polymerwerkstoffforschung beteiligt, die die gesamte Prozesskette der Faserverbundherstellung abdecken.
Die derzeit verfolgten Konzepte für Leichtbauanwendungen und die Entwicklung von anforderungsgerechten faserbasierten Verstärkungsmaterialien und Matrixsystemen sowie die Entwicklung automatisierter Fertigungskonzepte führen zum verstärkten Einsatz hochbeanspruchbarer faserverstärkter Kunststoffverbunden (FKV) insbesondere in der Luft- und Raumfahrt, der Windkraftenergie- und der Sportgerätetechnik. Dies zeigt das besondere Potenzial dieser Technologie für eine hohe Material- und Energieeffizienz unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten zunehmend auch für Strukturbauteile und Anwendungen mit anspruchsvollen Anforderungen. Trotz der hervorragenden Eigenschaften dieser Werkstoffgruppe und hoher Steigerungsraten bei der Verwendung von FKV sind jedoch die heute realisierbaren Zykluszeiten und die hohen Fertigungskosten limitierende Faktoren für Anwendungen in Großserien. Bisherige Anwendungen beschränken sich oft auf preisintensive und Prestigeobjekte. Die durchgängige Automatisierung der Prozesse für die reproduzierbare FKV-Bauteilherstellung und die Entwicklung dafür geeigneter textiler Halbzeuge und Harzsysteme sowie schneller Imprägnier- und Konsolidiertechniken sind Gegenstand aktueller Entwicklungen, die wesentliche Voraussetzungen für die aussichtsreiche industrielle Umsetzung in Großserienanwendungen darstellen.
Mit dem vorliegenden Fachbuch werden die wissenschaftlichen Grundlagen und anwendungsorientierte Methoden und Technologien zur kosten- und energieeffizienten Nutzung neuartiger Textilhalbzeuge und Fertigungstechnologien für komplexe Leichtbauanwendungen in Mischbauweise für mittlere und Großserien-Anwendungen bereitgestellt. Durch die deutliche Erweiterung des Grundlagenverständnisses zu aktuellen wissenschaftlichen Fragestellungen sowie den umfassenden Ausbau der technischen und technologischen Möglichkeiten für die Herstellung und Handhabung anforderungsgerechter trockener Preforms in reproduzierbarer Qualität auf der Basis maßgeschneiderter kompatibler Binder und weiterentwickelter Simulationsmodelle wird ein wesentlicher Beitrag zur Verbesserung der Automatisierbarkeit des Preformherstellungsprozesses geleistet. Die zunehmende Automatisierung der Fertigungsprozesse ermöglicht eine deutlich höhere Produktivität und Prozesssicherheit bei der Herstellung sowohl der Preforms als auch der thermo- oder duroplastischen Bauteile sowie eine Reduzierung der Bauteilmasse. Die Ergebnisse werden am Beispiel einer hochsteifen Topologiestruktur in Hybridbauweise als Leitdemonstrator mit duroplastischen und thermoplastischen Komponenten sowie mit textilen, als profil- bzw. schalenförmig ausgebildeten Verstärkungsstrukturen aus Hochleistungsfaserstoffen gezeigt.
Die in dem Fachbuch „Leichtbau mit Textilverstärkung für Serienanwendungen“ durch die intensive Zusammenarbeit des Herausgebers mit den Autoren inhaltlich eng verknüpft dargestellten Ergebnisse des DFG-AiF-Clusters „Leichtbau und Textilien“ stellen einen signifikanten wissenschaftlichen Fortschritt zur effektiven Nutzung neuartiger Textilhalbzeuge und Fertigungstechnologien für komplexe Leichtbauanwendungen in mittleren und großen Serien dar.
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Forschungspartner des DFG-AiF-Clusterprojektes
Prof. Dr.-Ing. habil. Dipl.-Wirt. Ing. Chokri Cherif (Koordinator)
Professur für Textiltechnik
Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik, Technische Universität Dresden
Prof. Dr.-Ing. habil. Sybille Krzywinski
Professur für Konfektionstechnik
Wissenschaftliche Leiterin - Konfektionstechnik
Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik, Technische Universität Dresden
Prof. Dr.-Ing. Axel S. Herrmann
Professur für Werkstofftechnik/Fasern und Faserverbundwerkstoffe
Leiter Faserinstitut Bremen e. V. (FIBRE), Universität Bremen
Prof. Dr.-Ing. Prof. h. c. Stefan Böhm
Fachgebietsleiter
Fachgebiet Trennende und Fügende Fertigungsverfahren (tff)
Institut für Produktionstechnik und Logistik, Universität Kassel
Prof. Dr.-Ing. habil. Lothar Kroll
Professur für Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung
Institut für Strukturleichtbau, Technische Universität Chemnitz
Prof. Dr. rer. nat. habil. Gert Heinrich
Professur für Polymerwerkstoffe und Elastomertechnik
Institut für Werkstoffwissenschaften, Technische Universität Dresden
Institutsleiter Polymerwerkstoffe
Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e. V.
Prof. Dr.-Ing. habil. Edith Mäder
Abteilungsleiterin Verbundwerkstoffe
Institut Polymerwerkstoffe
Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e. V.
Prof. Prof. h. c. Dr.-Ing. Dipl.-Wirt. Ing. Thomas Gries
Lehrstuhl für Textilmaschinenbau
und Institut für Textiltechnik (ITA) der RWTH Aachen University
Prof. Dr.-Ing. Heinrich Planck
Institutsdirektor (bis März 2013)
Institut für Textil- und Verfahrenstechnik Denkendorf
Dipl.-Ing.-Ök. Andreas Berthel
Geschäftsführender Direktor
Sächsisches Textilforschungsinstitut e. V. Chemnitz
Prof. Dr.-Ing. Gerhard Ziegmann
Professur für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik
Institut für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik, Technische Universität Clausthal
Dr. rer. nat. Uwe Möhring
Geschäftsführender Direktor
Textilforschungsinstitut Thüringen-Vogtland e. V.