Simulationsgestützte Entwicklung von Mehrlagengeweben für High-Tech-Anwendungen

Die numerische Simulation hilft bei der Analyse textiler Strukturen. Zudem unterstützt sie die technische Entwicklung verschnittfreier und endkonturgerecht gewebter 3D-Preformen, was die Voraussetzung für einen einstufigen Fertigungsprozess ist (direktes Preforming). Der simulationsgestützte Entwicklungsprozess reduziert nicht nur die Trial-and-Error-Versuchsreihen, sondern sagt auch die Grenzen der aktuellen Technik voraus. Die Flexibilität der Maschinentechnik ermöglicht die Herstellung mehrlagiger und stark anisotroper Preformen für Hochleistungs-FKV-Bauteile. Im Forschungsvorhaben konnte gezeigt werden, dass die Herstellung bestimmter 3D-Gewebe mit wenigen Lagen und einfacher Bindung gut funktioniert. Bei der Herstellung von 3D-Geweben mit mehr als 4 Lagen steigt die Faden-Faden-Reibung im Kettfadensystem stark an. Zugleich kann das Webfach nicht vollständig öffnen. Um die Reibkräfte auch bei mehrlagigen 3D-Geweben gering zu halten, sind weitere Untersuchungen erforderlich. Für die schädigungsarme Verarbeitung befindet sich momentan eine neue Technik mit Doppelflachstahl-Weblitzen in der Forschungsphase.6, 7 Diese Technik beruht auf der Modifikation des Litzensystems, die es ermöglicht, die Kettfäden übereinander zu positionieren. Die Faden-Faden-Reibung beim Weben wird dadurch verringert und die Schädigung der Fäden minimiert.