Aus der Branche

Ressourceneffizienz, Zeit- und Kostenersparnis sind wesentliche Themen in der Textil- und Bekleidungsindustrie. Die Vorteile der digitalen Fertigung gelten nicht nur für Mode, sondern auch für Medizintextilien. Die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) haben eine digitale Plattform entwickelt, mit der passgenaue flexible textile Orthesen ressourcen-, zeit- und kosteneffizient hergestellt werden können.

Bisher werden Orthesen vornehmlich manuell angefertigt, was zu einer hohen Fehlerquote führt. Digital basierte Fertigungsketten können diesen Ausschuss deutlich reduzieren. Für die digitale Plattform wurden an den DITF die Körperkenndaten von Patientinnen und Patienten analysiert und aufbereitet, auf deren Basis standardisierte Orthesen entwickelt werden können. Dazu wurden verschiedene Körperscanmethoden untersucht sowie Methoden entwickelt, mit denen genau Maß genommen werden kann. Die Informationen der Screenings wurden verdichtet und eine digitale Grundschnitt- bzw. Schnittmoduldatenbank erstellt.

Aus dieser Datenbank erfolgt die individuelle Modellanpassung an die Patientinnen und Patienten. Die Überprüfung der therapeutischen Passform erfolgt mit Hilfe eines Avatars in einer 3D-Simulationssoftware. Die fertigen digitalen Schnittkonstruktionen werden an einen Cutter übertragen, wo sie aus elastischen Stoffen maschinell zugeschnitten werden. Es ist ebenfalls möglich, die Schnittmuster auf einem Plotter/Drucker als Schablonen auszudrucken und anschließend manuell zuzuschneiden. Danach werden die Zuschnitte zu fertigen textilen Orthesen verarbeitet.

• Förderung mit 550.000 Euro im Rahmen des Corona-Sonderförderprogramms „FuE-Schub“ für wirtschaftsnahe Forschungseinrichtungen

Das Thüringische Institut für Textil- und Kunststoff-Forschung e.V. (TITK) mit Sitz in Rudolstadt erhält rund 550.000 Euro für Investitionen in Geräteinfrastruktur und Digitalisierung. Die Förderung ist Teil des im Februar aufgelegten Corona-Sonderförderprogramms „FuE-Schub“ für wirtschaftsnahe Forschungseinrichtungen.
 
„Die Frage, wie wir schnell von der Forschung zur Anwendung, von der Idee zum marktfähigen Produkt kommen, ist zentral für die Innovations- und Wettbewerbsfähigkeit unserer Wirtschaft“, so Wissenschaftsstaatssekretär Carsten Feller, der bei seinem Besuch am TITK die Förderbescheide übergab. „Die wirtschaftsnahen Forschungseinrichtungen sind ein wichtiger Teil der Antwort darauf.“ Mit dem „FuE-Schub“ wolle das Land die Einrichtungen deshalb dabei unterstützen, in die Modernisierung von Geräten und Ausstattungen zu investieren, so der Staatssekretär: „Eine technische Infrastruktur auf neuestem Stand trägt dazu bei, dass sie ihrer Scharnierfunktion zwischen Wirtschaft und Wissenschaft auch wirklich gerecht werden können.“
 
Die Fördermittel investiert das TITK einerseits in die Anschaffung eines 3D-Druckzentrums für Selektives Laser-Sintern (SLS) und in eine Extrusionsanlage für Katheter aus Silikon (446.000 Euro). Mit diesen Anlagen können funktionalisierte Polymerwerkstoffe zu Bauteilen und Halbzeugen verarbeitet werden. Andererseits nutzt das TITK die Mittel, um die Digitalisierung von Organisations- und Verwaltungsprozessen sowie von Forschungsergebnissen weiter auszubauen (103.000 Euro). Dazu soll bspw. ein Dokumenten-Management-System eingeführt und ein SQL-Datenbankserver angeschafft werden.

„Dank dieser wichtigen Unterstützung des Landes bleiben wir mit unserer technischen Infrastruktur weiterhin eng am Bedarf der industrienahen Forschung“, freut sich TITK-Direktor Benjamin Redlingshöfer. Sowohl beim neuen Laserdruckzentrum als auch bei der neuen Katheter-Extrusionsanlage könne das Institut seine Kompetenzen in der Entwicklung und Funktionalisierung von Werkstoffen weiter vorantreiben. „Und nicht zuletzt freuen wir uns erstmals über eine Förderung für ein dringend notwendiges Digitalisierungsprojekt“, betont Redlingshöfer.
 
Die Förderung ist Teil des Corona-Sonderförderprogramms „FuE-Schub“, im Rahmen dessen das Wissenschaftsministerium die wirtschaftsnahen Thüringer Forschungseinrichtungen mit zusätzlich fünf Millionen Euro bei der Anschaffung von Geräten, Ausstattungen und digitalen Infrastrukturen unterstützt. Die Projekte müssen einem der fünf Schwerpunkte der Thüringer Innovationsstrategie zuzuordnen sein. Die Mittel für das Programm „FuE-Schub“ stammen aus dem Corona-Sonderfonds, den das Land im vergangenen Jahr aufgelegt hatte. Für die Förderung der angewandten und wirtschaftsnahen Forschung und Technologie insgesamt stellt das Ministerium allein in diesem Jahr mehr als 250 Millionen Euro bereit.

In der AZL Workgroup "High-Performance SMC" wurde in Zusammenarbeit mit M-Base, dem IKV und dem AZL Partnernetzwerk ein Projekt zur effizienten und einheitlichen Bereitstellung von Engineering-Daten für SMC entwickelt. Im Rahmen des Projekts können sich Firmen an der Festlegung der erforderlichen Kennwerte, der Vorschriften zur Herstellung von Prüfkörpern sowie der Prüfvorschriften beteiligen.
Sheet Moulding Compounds (SMC) werden in verschiedenen Anwendungsbereichen wie Fahrzeugen, Elektronik, Bau- und Infrastruktur eingesetzt.

Angetrieben von den Anforderungen die Produktionskosten von Leichtbauteilen zu senken, ist eine neue Generation von SMC-Bauteilen mit hohen mechanischen Eigenschaften von höchster Relevanz. SMC bietet enorme Potenziale, um Strukturbauteile mit guten Leichtbaueigenschaften bei deutlich reduzierten Kosten im Vergleich zu herkömmlichen kontinuierlichen faserverstärkten Bauteilen zu realisieren.
Um SMC in breiten industriellen Anwendungen weiter zu etablieren, ermittelten innerhalb der AZL Workgroup teilnehmende Unternehmen den Bedarf einer Datenbank für die Datenharmonisierung von SMC. Diese soll die Möglichkeit bieten, schnell und effektiv das richtige Material mit geeigneten Eigenschaften für die erforderlichen spezifischen Anforderungen zu finden.

"Das Segment der SMC ist mit 250.000 Tonnen Produktion pro Jahr der größte Composite-Markt in Europa. Ich freue mich sehr, dass wir jetzt mit dem Projekt der Datenharmonisierung entlang der gesamten Wertschöpfungskette beginnen. Ziel ist es, eine ähnliche Datenbasis zu haben, wie sie Campus® bereits für Thermoplaste und thermoplastische Verbundwerkstoffe aufgebaut hat. Nur mit zuverlässigen Mengendaten können wir die Engineering-Experten davon überzeugen, SMC in einer größeren Vielfalt von Anwendungen einzusetzen", sagt Dr. Michael Effing, Vorstandsvorsitzender der AVK und Composites Germany.
Derzeit existiert bereits eine Datenbank für technische Thermoplaste (Campus®), die einen immensen Mehrwert bietet.
Unter der Leitung von M-Base haben CEO Dr. Erwin Baur, der die CAMPUS-Datenbank entwickelte und etablierte, initierten AZL, IKV und Unternehmen während der High-Performance SMC Workgroup den Aufbau einer CAMPUS-kompatiblen Datenstruktur und Methodik zur Werkstoffcharakterisierung von langfaserverstärkten SMC.