Thermische Formgebung
Formänderungsverteilungen (Haupftformänderungen φ1 , φ2) an umgeformten Abstandsstrukturen bei Verformung mit halbkugelförmigem Stempel
Mithilfe der thermischen Formgebung werden zweidimensionale Flächenmaterialien durch mechanische und thermische Einwirkung unter Ausnutzung des faserspezifischen Glasumwandlungspunktes geglättet, definiert ein- oder mehrfach gefaltet oder nahtlos zu dreidimensionalen Strukturen umgeformt. Zur Herstellung innovativer textiler Produkte bzw. textiler Halbzeuge werden diese Formgebungsprozesse häufig in Verbindung mit Näh- und Schweißtechnologien eingesetzt. Bei der thermischen Formgebung wird eine bleibende Dehnung/Ausformung in der dritten Dimension erzielt.
Darüber hinaus wird das flächige Formen textiler Strukturen, z. B. das Mehrfachfalten textiler Strukturen, für die Steigerung der aktiven Filterfläche im Querschnitt in der Filterfertigung angewendet.
Die interdisziplinären Forschungsaktivitäten beinhalten die materialangepasste, thermo-mechanische Auslegung der Formgebungsprozesse und -werkzeuge. Die Einstellung der Maschinen- und Prozessparameter für die Fixier-, Bügel- und Finishtechnik erfolgt gegenwärtig weitestgehend empirisch in einem aufwendigen Trial-and-Error-Prozess. Die Struktur der zu verarbeitenden Flächenmaterialien ist bei der Diversität an Faserstoffen, Fäden, Flächenstrukturen, Veredlungseffekten und möglichen Kombinationen höchst vielfältig. Die meisten Informationen darüber sind bei der Festlegung der Prozessparameter Druck, Temperatur und Verweilzeit jedoch nicht bekannt. Eine Herausforderung ist insbesondere das Verständnis für die instabilen Zustände der Wärmeübertragung und des Stofftransports zwischen dem porösen Textilgut und dem turbulent strömenden Medium Wasserdampf.
Die Forschungsaktivitäten sind auf die wechselseitigen Zusammenhänge zwischen den technologischen Einflussgrößen bei der Umformung, den im textilen Verarbeitungsgut ablaufenden Mikroprozessen sowie deren Wirkung auf das Ergebnis der Umformung bzw. die Güte des erzielten Oberflächeneffektes gerichtet. Das Verständnis für die im Material ablaufenden Vorgänge ist auch auf andere Gebiete der textilen Fertigungskette übertragbar.