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Wilhelm-Lorch-Stiftung awards ITA graduate and a project at ITA with sponsorship prizes (c) Wilhelm-Lorch-Stiftung
Wilhelm-Lorch-Stiftung sponsorship award winner picture 2020 (Ricarda Wissel: row 1, first from right, Simon Kammler, row 4, first from right)
25.06.2020

Wilhelm-Lorch-Stiftung awards ITA graduate and a project at ITA with sponsorship prizes

Carbon dioxide-based fibre for climate protection and interdisciplinary training with novel Smart Textiles test rig

The Wilhelm-Lorch-Stiftung, based in Frankfurt am Main, Germany, honours a project of the Institut für Textiltechnik of RWTH Aachen University, short ITA, and awards a sponsorship prize to the ITA graduate Ricarda Wissel on 25 June 2020. She is awarded for her outstanding bachelor thesis " Implementation of elastic yarns made from carbon dioxide based thermoplastic polyurethane in socks " with funding for a subject-specific continuation of her education. The ITA receives the project sponsorship prize for the project "Smart Textiles - an interdisciplinary training course to promote young scientists in future technologies", which was submitted to the Wilhelm-Lorch-Stiftung by ITA´s PhD candidate Simon Kammler.

Carbon dioxide-based fibre from industrial waste contributes to climate protection

Carbon dioxide-based fibre for climate protection and interdisciplinary training with novel Smart Textiles test rig

The Wilhelm-Lorch-Stiftung, based in Frankfurt am Main, Germany, honours a project of the Institut für Textiltechnik of RWTH Aachen University, short ITA, and awards a sponsorship prize to the ITA graduate Ricarda Wissel on 25 June 2020. She is awarded for her outstanding bachelor thesis " Implementation of elastic yarns made from carbon dioxide based thermoplastic polyurethane in socks " with funding for a subject-specific continuation of her education. The ITA receives the project sponsorship prize for the project "Smart Textiles - an interdisciplinary training course to promote young scientists in future technologies", which was submitted to the Wilhelm-Lorch-Stiftung by ITA´s PhD candidate Simon Kammler.

Carbon dioxide-based fibre from industrial waste contributes to climate protection

ITA scientist Dr.-Ing. Pavan Manvi has developed a melt spinning process at ITA for the production of elastic yarn from thermoplastic polyurethane, in which carbon dioxide is used as one of the raw materials. In her bachelor thesis, Ricarda Wissel successfully developed a process chain for the CO2-based yarn in a textile end product for the first time. In cooperation with the company FALKE and Dr Manvi, who supervised Ms. Wissel's work, the yarn was used to produce a sock (see figure "FALKE sock with carbon dioxide filaments").

By reusing carbon dioxide from industrial waste as a raw material for textile and clothing products, the carbon dioxide balance can be improved and thus contributes directly to climate protection. The sponsorship prize of the Wilhelm-Lorch-Stiftung is endowed with 6,000 € for the specialist further training of Ms. Wissel.

Interdisciplinary training with development of a new type of measuring stand for the future-oriented research field "Smart Textiles

The development of textiles with additional digital functions, so-called "Smart Textiles", is considered a future-oriented field of research. In his project submission, ITA´s doctoral candidate Simon Kammler presented a concept for a lecture series on Smart Textiles at ITA and develops a new type of measuring stand for measuring the capacity and conductivity of fibres. The project is funded by the Wilhelm-Lorch-Stiftung with a prize money of 10,000 Euro.

Smart Textiles enable the textile to interact with the environment and the human user. Today they are therefore in demand in many areas of everyday life such as sport, health, living, life and mobility and offer completely new practical solutions. In combination with digital networked services, Smart Textiles promise support and innovation in almost all situations of daily life.

With the conception of a new lecture series, Mr. Simon Kammler is supporting ITA in its goal of providing the best possible training for young scientists. The focus is on imparting far-reaching interdisciplinary skills in order to master the challenges of current fields of research.

Background:

The Wilhelm-Lorch-Stiftung supports particularly talented young people from all areas of the textile industry. Its purpose is the promotion of subject-specific education and further education as well as the promotion of projects at universities, academic schools and vocational schools, which are characterised by the sustainable communication of innovative learning content in science and research. In total, thirteen sponsorship prizes were awarded in 2020. Due to the Corona crisis, the forum of TextilWirtschaft, which is normally the venue for the awards ceremony, unfortunately had to be cancelled in 2020.

The lucky winner with the certificate, from left to right: Professor Jens Ridzewski (AVK), Sven Schöfer (ITA), Dr Rudolf Kleinholz (AVK) (c) Reed Exhibitions, Oliver Wachenfeld
The lucky winner with the certificate, from left to right: Professor Jens Ridzewski (AVK), Sven Schöfer (ITA), Dr Rudolf Kleinholz (AVK)
17.09.2019

ITA is AVK innovation prize winner 2019 in the category "Research and Science”

  • Reduction of material usage by up to 50 percent through innovative draping strategy in the production of fibre composite materials

In fibre reinforced plastic (FRP) production, stamp forming is one of the most economical processes for automated large-scale production, e.g. in the BMW i-series. However, the current processes are susceptible to draping errors and a high proportion of waste. An innovative process developed at the Institut für Textiltechnik of RWTH Aachen University, short ITA, can now significantly reduce the scrap rate and reduce the waste rate of high-priced reinforcing textiles, such as carbon fibre textiles, by up to 50 percent. Sven Schöfer from ITA achieved this effect with his work "Development of a textile-based material feed to increase the preform quality during stamp forming of reinforcing layers". On 10 September 2019, he won the third AVK Innovation Prize in the "Research and Science" category at Composite Europe in Stuttgart, Germany.

  • Reduction of material usage by up to 50 percent through innovative draping strategy in the production of fibre composite materials

In fibre reinforced plastic (FRP) production, stamp forming is one of the most economical processes for automated large-scale production, e.g. in the BMW i-series. However, the current processes are susceptible to draping errors and a high proportion of waste. An innovative process developed at the Institut für Textiltechnik of RWTH Aachen University, short ITA, can now significantly reduce the scrap rate and reduce the waste rate of high-priced reinforcing textiles, such as carbon fibre textiles, by up to 50 percent. Sven Schöfer from ITA achieved this effect with his work "Development of a textile-based material feed to increase the preform quality during stamp forming of reinforcing layers". On 10 September 2019, he won the third AVK Innovation Prize in the "Research and Science" category at Composite Europe in Stuttgart, Germany.

Current process
In stamp forming, clamping grippers are usually used in industry to feed the stacked individual layers to the forming process and position them on the lower tool via a clamping frame or hold-down device. Due to the clamping grippers, the cutting proportion of cost-intensive reinforcing textiles is high, as additional material at the textile edge is necessary with clamping systems. Other approaches to feeding the reinforcing semi-finished product during forming and simultaneously improving the draping quality are also not economical: they are usually only designed for certain textile cuts, cannot be automated, are prone to errors or are expensive special solutions.

There is currently no system in the industry that can apply retention forces along a final contour with low waste and remains flexible in terms of geometry.

Innovative approach of Sven Schöfer
The innovative process developed by Sven Schöfer works with a detachable textile joint, a so-called tufting seam. It allows the single layers to slide off during the forming process under a retention force dependent on the seam design.

This reduces or completely eliminates draping errors in previously critical areas, even with complex preform geometries. This leads to a significant increase in preform quality and a reduction in scrap rates. The process is also highly efficient, as tensile forces can be applied to any component geometry on near-net-shape blanks. This reduces the material input by up to 50 percent.

Source:

ITA – Institut für Textiltechnik

16.09.2019

Digitalisierung konkret: Textil vernetzt stößt weitere Projekte mit dem textilen Mittelstand an

Die Digitalisierung kommt in der Textilindustrie an

Nach knapp zwei Jahren Laufzeit des Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrums Textil vernetzt haben die fünf Partner mit 20 Mittelständlern unternehmensindividuelle und transferierbare Lösungen erarbeitet.

„Wir erreichen den textilen Mittelstand mit unserer Unterstützungsleistung punktgenau“, freut sich Textil vernetzt-Geschäftsführerin Anja Merker über die Entwicklung. „Ein Großteil der Mittelständler hat mittlerweile erkannt, dass sie sich verstärkt der Digitalisierung widmen müssen, um erfolgreich am Markt zu agieren.“

Die Digitalisierung kommt in der Textilindustrie an

Nach knapp zwei Jahren Laufzeit des Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrums Textil vernetzt haben die fünf Partner mit 20 Mittelständlern unternehmensindividuelle und transferierbare Lösungen erarbeitet.

„Wir erreichen den textilen Mittelstand mit unserer Unterstützungsleistung punktgenau“, freut sich Textil vernetzt-Geschäftsführerin Anja Merker über die Entwicklung. „Ein Großteil der Mittelständler hat mittlerweile erkannt, dass sie sich verstärkt der Digitalisierung widmen müssen, um erfolgreich am Markt zu agieren.“

An die Partner Deutsche Institute für Textil- und Faserforschung (DITF), Hahn-Schickard, Institut für Textiltechnik (ITA) der RWTH Aachen sowie Sächsisches Textilforschungsinstitut (STFI) unter Leitung des Gesamtverbandes textil+mode haben sich bislang kleine und mittlere Firmen vornehmlich aus der Textilproduktion und -veredlung gewandt. Aber auch Textilmaschinenbauer, Dienstleister der Textilindustrie und Start-ups treten an das Netzwerk heran. Die Unternehmen kommen mit individuellen Fragestellungen auf Textil vernetzt zu, beispielsweise zum automatischen Handling von biegeschlaffen Textilien, der Erarbeitung von Kontaktierungsmöglichkeiten für Heiztextilien oder der Überwachung einer Rundstrick-maschine mittels Sensorik.

Der Fokus bei der Zusammenarbeit mit den Textilern liegt oftmals auf der Anpassung von Unternehmensprozessen, wie der Optimierung oder Automatisierung von Produktions-abläufen. „Die Textiler wissen schon meist recht genau, wohin die Reise für ihr Unternehmen gehen soll. Für viele ist auch die Neuentwicklung von Produkten ein Thema“, so die Textil vernetzt-Chefin Anja Merker.

Die Ergebnisse sprechen für sich: Werner Moser, Prokurist beim Maschenwarenproduzenten Mattes & Ammann, freut sich über „neue Impulse für die Digitalisierung unserer Produktion“, die das Team von Hahn-Schickard und den DITF vermittelt hat. Für Sven Damian, Geschäftsführer beim Start-up Nanoedge, haben sich in der Zusammenarbeit mit den Textil vernetzt-Kollegen „neue Anwendungsmöglichkeiten im Bereich der Smart Textiles“ ergeben. Vom Textil vernetzt-Team vermittelte „interessante Lösungen und praxisnahe Beispiele“ schätzt Ralf Hellmann, Geschäftsführer des Textildienstleisters Dibella. Neben der Zusammenarbeit mit diesen drei Unternehmen haben die Kollegen Projekte mit u. a. mit Gerster, Gruschwitz Textilwerke, Güth & Wolf, MADEIRA Garnfabrik, Moeck & Moeck, Otto Markert & Sohn, pro4tex, Reiners+Fürst, Rösch Fashion, Sporlastic, Textildruckerei Mayer, thoenes Dichtungstechnik und Wagenfelder Spinnereien realisiert.

02.07.2019

Covestro: Anziehen mit CO2

  • Covestro und RWTH Aachen University entwickeln Industrie-Prozess
  • Einsparung von Erdöl und Beitrag zur Kreislaufwirtschaft
  • Weiterer Meilenstein in der Nutzung von CO2 als alternativem Rohstoff

 Anziehen mit CO2: In zwei Forschungsprojekten ist es gelungen, elastische Textilfasern auf CO2-Basis herzustellen und so Erdöl als Rohstoff teilweise zu ersetzen. Covestro und seine Partner, vor allem das Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University sowie verschiedene Textilhersteller, entwickeln die Produktion in den Industriemaßstab und wollen die neuartigen Fasern zur Marktreife bringen. Sie können beispielsweise für Strümpfe und medizinische Textilien eingesetzt werden und so herkömmliche Elastikfasern auf Erdölbasis ablösen.

Die elastischen Fasern werden mit einer chemischen Komponente hergestellt, die zu einem Teil aus CO2 statt aus Erdöl besteht. Dieses Vorprodukt namens cardyon® wird bereits für Weichschaum in Matratzen und Unterbelägen für Sportböden genutzt. Nun wird der Bereich Textilindustrie erschlossen.

  • Covestro und RWTH Aachen University entwickeln Industrie-Prozess
  • Einsparung von Erdöl und Beitrag zur Kreislaufwirtschaft
  • Weiterer Meilenstein in der Nutzung von CO2 als alternativem Rohstoff

 Anziehen mit CO2: In zwei Forschungsprojekten ist es gelungen, elastische Textilfasern auf CO2-Basis herzustellen und so Erdöl als Rohstoff teilweise zu ersetzen. Covestro und seine Partner, vor allem das Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University sowie verschiedene Textilhersteller, entwickeln die Produktion in den Industriemaßstab und wollen die neuartigen Fasern zur Marktreife bringen. Sie können beispielsweise für Strümpfe und medizinische Textilien eingesetzt werden und so herkömmliche Elastikfasern auf Erdölbasis ablösen.

Die elastischen Fasern werden mit einer chemischen Komponente hergestellt, die zu einem Teil aus CO2 statt aus Erdöl besteht. Dieses Vorprodukt namens cardyon® wird bereits für Weichschaum in Matratzen und Unterbelägen für Sportböden genutzt. Nun wird der Bereich Textilindustrie erschlossen.

(c) ITA
3D braiding machine
05.06.2019

Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University (ITA) auf der ITMA

  • Neue 3D-Flechtmaschine und Mixed-Reality-Lernumgebung für den Webprozess

Das Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University (ITA) zeigt auf der ITMA im Under Linkway Stand D221 (UL D221) unter anderem das digitale Retrofitting einer 3D-Flechtmaschine zur Herstellung von dreidimensional verstärkten keramischen Turbinenkomponenten und eine Mixed-Reality-Lernumgebung für einen Webprozess zur Qualifizierung neuer und bestehender Mitarbeiter.

  • Neue 3D-Flechtmaschine und Mixed-Reality-Lernumgebung für den Webprozess

Das Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University (ITA) zeigt auf der ITMA im Under Linkway Stand D221 (UL D221) unter anderem das digitale Retrofitting einer 3D-Flechtmaschine zur Herstellung von dreidimensional verstärkten keramischen Turbinenkomponenten und eine Mixed-Reality-Lernumgebung für einen Webprozess zur Qualifizierung neuer und bestehender Mitarbeiter.

Digitales Retrofitting einer 3D-Flechtmaschine zur Produktion dreidimensional verstärkter keramischer Turbinenkomponenten
Basierend auf einer vorhandenen konventionellen Mechanik wurde eine 3D-Flechtmaschine digitalisiert und nach Industrie 4.0-Standard neu aufgebaut. Somit wird zum Beispiel das Prototyping und die Produktion dreidimensional verstärkter keramischer Turbi-nenkomponenten ermöglicht. Als virtuelle Mikrofabrik kann in einer entsprechenden Software-Umgebung die Verarbeitung sehr empfindlicher beziehungsweise spröder Fasermaterialien simuliert werden. Anschließend werden die Prozessdaten generiert und die Produktion in der realen Maschine abgebildet. Die Prozessstabilität wird somit auf annähernd 100 Prozent gesteigert, die Maschinengeschwindigkeit konnte um 150 Prozent erhöht werden. Die ortsunabhängige Simulations- und Steuerungssoftware (Open Source) erlaubt eine äußerst flexible Prozessplanung und –steuerung der Prozesskette mit einem mobilen Endgerät – im konkreten Anwendungsfall für die Herstellung eines textilen Preforms für eine keramische Komponente im Turbinenbau.

Mixed-Reality Lernumgebung für den Webprozess
Ausbildung und Qualifizierung von neuen und bestehenden Mitarbeitern sind gerade für Maschinen- und Textilhersteller wichtige Voraussetzungen für den Unternehmenserfolg. Das ITA hat hierfür eine  Lernumgebung an einem 3D-Modell einer-Bandwebmaschine entwickelt, die auf der Mixed-Reality-Technologie basiert. Unter Mixed-Reality versteht man die Vermischung von Daten aus der Realität und aus künstlichen 2D- oder 3D-Objekten (virtuelle Realität).

Das 3D-Modell einer Breitwebmaschine wird zur Veranschaulichung per Mixed-Reality-Technologie für den Mitarbeiter im Raum dargestellt. Eine Mixed-Reality-Brille überträgt schrittweise Arbeitsanweisungen zum Rüsten der Maschine auf reale Maschinenkomponenten. Nun kann der Mitarbeiter beispielsweise einen Prozessfehler, der zum Maschinenstillstand geführt hat, interaktiv an dem 3D-Modell beheben, ohne dass eine weitere Hilfestellung notwendig ist. Im konkreten Fall handelt es sich um den Bruch eines Schussfadens.

 

The cushion helps the user to operate different applications by means of sensor surfaces, light and wireless communication, for example an alarm function by light. (c) ITA
The cushion helps the user to operate different applications by means of sensor surfaces, light and wireless communication, for example an alarm function by light.
22.02.2019

Smart Textiles Micro Factory brings Smart Textiles into series production at Texprocess 2019

The study "Technologies, Markets and Players" by E-Textiles 2018-2028 predicts a 2 billion dollar growth of the smart textile market. This growth can only be achieved by replacing the existing approaches, mostly manual production, with series production. With the Smart Textiles Micro Factory, the Institut für Textiltechnik of RWTH Aachen University, short ITA, will be demonstrating for the first time on the Texprocess stand, stand number C02, in the transition from Halls 4.1 and 5.1 how a smart textile can be manufactured from design to finished product together with various partners by producing a smart cushion.

The product and the manufacturing process are the result of co-innovation. In the future, co-innovation for smart textiles is to be implemented via the GeniusTex platform. As part of the German Federal Ministry of Economic Affairs and Energy's major strategic project for the “Smart Service World”, ITA is working with partners from industry and research to develop the online platform for smart textile innovation.

The study "Technologies, Markets and Players" by E-Textiles 2018-2028 predicts a 2 billion dollar growth of the smart textile market. This growth can only be achieved by replacing the existing approaches, mostly manual production, with series production. With the Smart Textiles Micro Factory, the Institut für Textiltechnik of RWTH Aachen University, short ITA, will be demonstrating for the first time on the Texprocess stand, stand number C02, in the transition from Halls 4.1 and 5.1 how a smart textile can be manufactured from design to finished product together with various partners by producing a smart cushion.

The product and the manufacturing process are the result of co-innovation. In the future, co-innovation for smart textiles is to be implemented via the GeniusTex platform. As part of the German Federal Ministry of Economic Affairs and Energy's major strategic project for the “Smart Service World”, ITA is working with partners from industry and research to develop the online platform for smart textile innovation.

Bushing heated via induction of the novel glass fibre production line (c) ITA
Bushing heated via induction of the novel glass fibre production line
21.02.2019

ITA at JEC World 2019: newly constructed induction heated glass fibre production line among other exhibits

At the joint stand of the Aachen Centre for Integrative Lightweight Construction (AZL) in Hall 5A, booth D17, the Institut für Textiltechnik of RWTH Aachen University (ITA) will demonstrate its expertise in the field of glass fibres, preforms and textile concrete 12-14 March 2019 in Paris.
The exhibits come from various fields of application and address the automotive, aerospace and mechanical engineering sectors.

At the joint stand of the Aachen Centre for Integrative Lightweight Construction (AZL) in Hall 5A, booth D17, the Institut für Textiltechnik of RWTH Aachen University (ITA) will demonstrate its expertise in the field of glass fibres, preforms and textile concrete 12-14 March 2019 in Paris.
The exhibits come from various fields of application and address the automotive, aerospace and mechanical engineering sectors.

  1. Innovative glass fibre research at ITA
    The newly constructed induction heated glass fibre production line enables increased flexibility in research. For the first time, glass fibres will be produced live at the ITA booth at JEC World. One of the innovations of the system is the inductively heated bushing. It features a flexible design and consists of a platinum/rhodium alloy (Pt/Rh20) for use in high-temperature glasses.
    The glass fibre production line was designed in such a way that new concepts and ideas can be tested quickly. The modular design allows a high flexibility, the induction system a significantly faster operability.
    Research and development projects can therefore be carried out faster and more cost-effectively.
     
  2. DrapeCube - Forming of textile semi-finished products
    The DrapeCube offers a cost-effective design for the production of fibre preforms from textile semi-finished products. It is used in the production of preforms for prototypes and in small series and is suit-able for companies active in the production of fibre-reinforced plas-tics (FRP).
    In the production of FRP components, the preforming process de-fines a large part of the subsequent component costs. In small- and medium-sized enterprises, this process step is often still carried out manually. This results in high quality fluctuations and component prices. Especially in the case of highly stressed structural components, the fluctuation in quality leads to oversizing of the components.
    Thus, the lightweight construction potential of fiber-reinforced plastics is underused. One solution is offered by the stamp forming process adapted from the sheet metal forming industry for shaping rein-forcing textiles. The textile is inserted between two mould halves (male and female) and automatically formed. Due to high plant and tooling costs, this process is used almost exclusively in large-scale production.
    The ITA has developed the DrapeCube forming station which offers a cost-effective alternative and is able to completely reproduce the current state of the art for forming textile half branches. The process steps will be demonstrated in a video at the booth.
     
  3. Carbon fibre reinforced plastic (CFRP) preform
    The CFRP preform consists of carbon multiaxial fabrics formed by expanded polystyrene (EPS) to optimise draping quality. Preforms of increased quality can be produced by gentle, textile-compatible forming with foam expansion. For the first time, foam expansion was used to form preforms in such a way that the draping quality is improved compared to classic stamp forming.
    The advantages of the CFRP preform lie in the savings in plant costs, as the investment is much lower. In addition, the proportion of waste is reduced because near-net-shape production is possible. In addition, rejects are reduced, as fewer faults occur in the textile.
     
  4. Embroidered preform with integrated metal insert
    The 12k carbon fibre rovings are shaped into a preform using Tai-lored Fibre Placement (TFP) which is a technical embroidery pro-cess. For the further layer build-up, a fastener is not only integrated under the roving layers but also fixed by additional loops. The highly integrative preforming approach offers the possibility of reducing weight and process steps as well as increasing mechanical perfor-mance.
    Until now, inserts were glued or holes had to be drilled in the com-ponent. Bonded fasteners are limited by the adhesive surface. The bonding of fasteners into drilled holes results in high drill abrasion and thus high tool wear.
    The advantages of the embroidered preform with integrated metal fasteners are the reduction of scrap due to TFP preforming and the increase in the specific pull-out force. In addition, it is possible to automatize the production of integrative preforms. This makes the preform with integrated metal fasteners interesting for the automotive and aerospace industries.
Source:

Institut für Textiltechnik of RWTH Aachen University

Induktiv beheiztes Bushing der neuartigen Glasfaserspinnanlage (c) ITA
Induktiv beheiztes Bushing der neuartigen Glasfaserspinnanlage,
21.02.2019

ITA zeigt auf der JEC World 2019 u.a. neue Glasfaserspinnanlage

Am Gemeinschaftsstand des Aachener Zentrums für integrativen Leichtbau (AZL) in Halle 5A Stand D17 demonstriert das Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University (ITA) vom 12.-14. März 2019 in Paris seine Kompetenzen in den Bereichen Glasfasern, Preforms und Carbon Composites.
Die Exponate stammen aus unterschiedlichen Anwendungsfeldern und adressieren die Branchen Automotive, Luft- und Raumfahrt und Maschinenbau.

Am Gemeinschaftsstand des Aachener Zentrums für integrativen Leichtbau (AZL) in Halle 5A Stand D17 demonstriert das Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University (ITA) vom 12.-14. März 2019 in Paris seine Kompetenzen in den Bereichen Glasfasern, Preforms und Carbon Composites.
Die Exponate stammen aus unterschiedlichen Anwendungsfeldern und adressieren die Branchen Automotive, Luft- und Raumfahrt und Maschinenbau.

  1. Innovative Glasfaserforschung am ITA
    Der modulare Aufbau der neu entwickelten, induktiv beheizten Glasfaserproduktionsanlage ermöglicht hohe Flexibilität in der Forschung und das Induktionssystem eine deutlich schnellere Bedienbarkeit. Erstmalig werden am Stand des ITA Glasfasern live auf der JEC World hergestellt. Zu den Neuheiten der Anlage gehört das induktiv beheizte Bushing. Es hat ein flexibles Design und besteht aus einer Platin-/Rhodium-Legierung (Pt/Rh20) zum Einsatz für Hochtemperaturgläser. Die Glasfaserproduktionsanlage wurde so konstruiert, dass sich neue Konzepte und Ideen schnell erproben lassen.
     
  2. DrapeCube – Umformung textiler Halbzeuge
    Der DrapeCube bietet eine kostengünstige Konstruktion zur Herstellung von Faservorformlingen aus textilen Halbzeugen. Er kommt zum Tragen bei der Fertigung von Preforms für Prototypen und in der Kleinserie und eignet sich für Unternehmen, die in der von faserverstärkten Kunststoffen (FVK) tätig sind.
    Bei der Produktion von FVK-Bauteilen wird im Preformingprozess ein Großteil der späteren Bauteilkosten definiert. In kleinen und mittelständischen Unternehmen wird dieser Prozessschritt oft noch manuell ausgeführt. Daraus resultieren hohe Qualitätsschwankungen und Bauteilpreise. Besonders bei hochbelasteten Strukturbauteilen führt die Qualitätsschwankung dazu, dass die Bauteile überdimensioniert sind. So wird das Leichtbaupotential von faserverstärkten Kunststoffen zu wenig genutzt.
    Eine Lösung bietet das aus der blechumformende Industrie adaptierte Stempelumformverfahren zur Formgebung von Verstärkungstextilien. Dabei wird das Textil zwischen zwei Formhälften (Patrize und Matrize) eingelegt und automatisiert umgeformt. Dieses Verfahren kommt aufgrund hoher Anlagen- und Werkzeugkosten fast ausschließlich in der Großserie zum Einsatz. Das ITA hat die Formgebungsstation DrapeCube entwickelt, die eine kostengünstige Alternative bietet und in der Lage ist, den aktuellen Stand der Technik für die Formgebung textiler Halbzeige vollständig abzubilden. Am Stand werden die Prozessschritte in einem Video demonstriert.
     
  3. Kohlenstoffaserverstärkter Kunststoff (CFK)-Preform
    Der CFK-Preform besteht aus Carbon-Multiaxial-Gelege, das durch expandiertes Polystyrol (EPS) umgeformt ist, um die Drapierqualität zu optimieren. Durch die schonende, textilgerechte Umformung mittels Schaumexpansion können Preforms in erhöhter Qualität hergestellt werden. Erstmalig wurde die Schaumexpansion genutzt, um Preforms so umzuformen, dass die Drapierqualität im Vergleich zur klassischen Stempelumformung verbessert wird.
    Die Vorteile des so umgeformten CFK-Preforms liegen in der Einsparung von Anlagenkosten, da das Investment viel geringer ist. Dazu wird der Verschnittanteil reduziert, weil eine endkonturnahe Fertigung ermöglicht wird. Darüber hinaus wird der Ausschuß verringert, da weniger Fehler im Textil entstehen.
    Zielgruppe sind die Hersteller von faserverstärkten Bauteilen, insbesondere für die Klein- und Mittelserie, bei denen die klassische Stempelumformung nicht wirtschaftlich ist.
     
  4. Gestickter Preform mit integriertem Metallinsert
    Die 12k Carbonfaserrovings werden durch das Spezial-Stickverfahren Tailored Fibre Placement (TFP) zu einem Preform abgelegt. Beim weiteren Lagenaufbau wird der Insert nicht nur unter den Rovinglagen integriert, sondern durch zusätzliches Umschlaufen fixiert. Der hochintegrative Preformingansatz bietet die Möglichkeit zur Reduktion von Gewicht und Prozessschritten sowie zur Steigerung der mechanischen Performance.
    Bisher wurden Inserts geklebt oder es waren Bohrungen im Bauteil notwendig. Aufgeklebte Inserts sind durch die Klebefläche limitiert. Das Einkleben von Inserts in Bohrungen zieht hohe Bohrerabrasion und damit hohen Werkzeugverschleiß nach sich.
    Die Vorteile des gestickten Preforms mit integriertem Metallinsert bestehen in der Reduktion von Verschnitt durch TFP-Preforming und der Steigerung der spezifischen Ausreißkraft. Dazu besteht die Möglichkeit, die Herstellung integrativer Preforms zu automatisieren. Damit ist der Preform mit integriertem Metallinsert interessant für die Zielgruppe Automotive und Luft- und Raumfahrt.
Source:

Institut für Textiltechnik of RWTH Aachen University

Dissertation and Creativity Award of the German Textile Machinery Foundation 2018 to go to Aachen (c) VDMA. Eric Otto, Susanne Fischer, Dr. Benjamin Weise, Peter D. Dornier (Chairman Walter Reiners-Stiftung), Alon Tal, Jan Merlin Abram (left to right)
01.10.2018

Dissertation and Creativity Award of the German Textile Machinery Foundation 2018 to go to Aachen

The Mechanical Engineering Industry Association (VDMA) has awarded two prizes to graduates of the Institut für Textiltechnik (ITA) of RWTH Aachen University - the dissertation prize and the creativity prize of the Walter Reiners Foundation of German Textile Machinery 2018. ITA alumnus Dr Benjamin Weise was awarded the dissertation prize for the development of novel fibres for textile charge storage devices. For their work on a guide to 4D product design, Jan Merlin Abram and Aalon Tal (both ITA students) were honoured with the creativity prize. The dissertation prize is endowed with €5,000 whilst the creativity prize contains a one-year scholarship of €250 per month. Peter D. Dornier, President of the Walter Reiners Foundation and Chairman of the Management Board of Lindauer DORNIER, presented the awards on the 18 September 2018 at the 18th Textile Machinery Forum in the Digital Capability Center in Aachen, Germany.

Graphene revolutionizes all-in-one - supercaps, reduction of terahertz radiation and antistatics

The Mechanical Engineering Industry Association (VDMA) has awarded two prizes to graduates of the Institut für Textiltechnik (ITA) of RWTH Aachen University - the dissertation prize and the creativity prize of the Walter Reiners Foundation of German Textile Machinery 2018. ITA alumnus Dr Benjamin Weise was awarded the dissertation prize for the development of novel fibres for textile charge storage devices. For their work on a guide to 4D product design, Jan Merlin Abram and Aalon Tal (both ITA students) were honoured with the creativity prize. The dissertation prize is endowed with €5,000 whilst the creativity prize contains a one-year scholarship of €250 per month. Peter D. Dornier, President of the Walter Reiners Foundation and Chairman of the Management Board of Lindauer DORNIER, presented the awards on the 18 September 2018 at the 18th Textile Machinery Forum in the Digital Capability Center in Aachen, Germany.

Graphene revolutionizes all-in-one - supercaps, reduction of terahertz radiation and antistatics

In his dissertation "Development of graphene-modified multifilament yarns for the production of textile charge storage devices", laureate Dr Benjamin Weise developed novel fibres made of polyamide and graphene and further processed them into textile surfaces. The newly developed polyamide graphene fibres are featuring a multitude of advantages:

  • Due to their high performance in the charge storage area, they are predestined for use in double-layer capacitors, so-called super capacitors, or supercaps in short. Compared to lithium-ion batteries, supercaps offer significantly higher power density and a longer lifetime as no chemical reactions are taking place. towing to the graphene platelets in the filaments, it is now possible for the first time to integrate a charge storage device directly into a textile without having to sew in a rechargeable battery. This new fibre is therefore suitable for prospective use in smart textiles, for instance in a textile defibrillator.
  • The new graphene-modified polyamide fibres can attenuate inident terahertz radiation up to 25 % of their original intensity. Terahertz radiation, for example, offers transmission rates of 100 Mbit/sec and is therefore of high interest for high-performance wireless communication. However, the radiation could damage sensible electronics as in aircrafts if this technology will be used widespread. Consequently, the shielding of the radiation is of high importance, e.g. in the form of fibre composite components in the aircraft, which protect the on-board electronics.
  • As the fibres are showcasing a dissipative electrical conductivity, personal protective equipment is another prospective field of application.  

The development of a pilot process for graphene-modified fibres and the production of textile demonstrators are novel and disruptive attainments of Dr Weise’s PhD thesis and the reason for the award ceremony to him. Due to its outstanding properties, the European Union is funding research on graphene within the frame of the "Graphene Flagship" with an overall budget of one billion Euro (source: http://graphene-flagship.eu/project/Pages/About-Graphene-Flagship.aspx).

Modular product design of 4D products is now possible in simplified form

How can three-dimensional products change their shape over time and thus become "four-dimensional"? The students Jan Merlin Abram and Aalon Tal provide answers to this question in their project work "Leitfaden zur Auslegung hybrider morphender Textilien am Beispiel eines Scharniers" (Guidelines for the Design of Hybrid Morphing Textiles Using the Example of a Hinge), for which they were awarded the creativity prize. In their work, the students offer a guideline for the development of a four-dimensional textile from the idea to the demonstrator. Four-dimensional textiles, for example, consist of a hybrid material of elastic textile on which three-dimensional structures are printed. The fourth dimension describes the change in shape and/or a property over a defined period of time (= morphing).  This change is caused by external influences such as light and heat.

Every year, the Foundation of the German Textile Machinery awards prizes for the best dissertation, diploma or master's thesis and the creativity prize for the smartest student research project. Further prizes were awarded to Eric Otto, ITM Dresden, and Susanne Fischer, Reutlingen University.

Source:

Institut für Textiltechnik of RWTH Aachen University

ITA

Prof. Dr. Konstantin Kornev Prof. Dr. Konstantin Kornev
Prof. Dr. Konstantin Kornev
30.06.2017

Kármán-Fellow Prof. Dr. Kornev, Clemson University, USA, am ITA

Prof. Dr. Konstantin Kornev, Clemson University, USA, hat am Institut für Textiltechnik (ITA) der RWTH-Aachen University einen Vortrag über biologisch inspirierte, Faser-basierte Nanofluidik gehalten. In einem sehr lebendigen Vortrag zeigte er auf, wie durch Butterfly proboscis, eine flexible Faser, die als Fütterungsgerät von Schmetterlingen und Motten dient, die Rolle der Oberflächenmorphologie und Chemie dieser komplexen multifunktionellen Fasern zu verstehen ist. Hierbei konnte er mit Hilfe der Röntgenphasen-Kontrast-Bildgebung, der Hochgeschwindigkeitsoptischen Bildgebung und von magnetischen Sonden komplexe Mechanismen von Fluid- und Rüssel-Wechselwirkungen nachweisen. Mit den Grundprinzipien des Rüssel-Funktionierens demonstrierte er anschaulich in dem Vortrag, wie flexible Faser-basierte Sonden für den Transport von kleinen Mengen an Flüssigkeiten entworfen und produziert wurden. Garne aus Nanofasern mit entsprechender Porosität haben außergewöhnliche Fähigkeiten, unterschiedliche Flüssigkeiten zu transportieren. Einige Biotechnologie-Anwendungen von Faser-basierten Sonden wurden im Vortrag gezeigt.

Prof. Dr. Konstantin Kornev, Clemson University, USA, hat am Institut für Textiltechnik (ITA) der RWTH-Aachen University einen Vortrag über biologisch inspirierte, Faser-basierte Nanofluidik gehalten. In einem sehr lebendigen Vortrag zeigte er auf, wie durch Butterfly proboscis, eine flexible Faser, die als Fütterungsgerät von Schmetterlingen und Motten dient, die Rolle der Oberflächenmorphologie und Chemie dieser komplexen multifunktionellen Fasern zu verstehen ist. Hierbei konnte er mit Hilfe der Röntgenphasen-Kontrast-Bildgebung, der Hochgeschwindigkeitsoptischen Bildgebung und von magnetischen Sonden komplexe Mechanismen von Fluid- und Rüssel-Wechselwirkungen nachweisen. Mit den Grundprinzipien des Rüssel-Funktionierens demonstrierte er anschaulich in dem Vortrag, wie flexible Faser-basierte Sonden für den Transport von kleinen Mengen an Flüssigkeiten entworfen und produziert wurden. Garne aus Nanofasern mit entsprechender Porosität haben außergewöhnliche Fähigkeiten, unterschiedliche Flüssigkeiten zu transportieren. Einige Biotechnologie-Anwendungen von Faser-basierten Sonden wurden im Vortrag gezeigt.

Source:

Institut für Textiltechnik of RWTH Aachen University

RWTH Aachen Institut für Textiltechnik of RWTH Aachen University
RWTH Aachen
02.06.2017

Erneut VDMA-Auszeichnungen für Absolventen des ITA der RWTH Aachen University

Karsten Neuwerk und Lukas Völkel vom Institut für Textiltechnik (ITA) der RWTH Aachen University wurden während der Techtextil 2017 für ihre herausragenden studentischen Abschlussarbeiten prämiert. Die Kreativpreise erhielten die beiden Absolventen für die Entwicklung lichtleitender Fasern auf Basis nachwachsender Polymerwerkstoffe (Karsten Neuwerk) und die Entwicklung textiler Ladungsspeichersysteme durch graphenmodifizierte Polyamid-Fasern (Lukas Völkel). Die Preise sind mit einem einjährigen Förderstipendium über 250 Euro pro Monat dotiert. Peter D. Dornier, der Stiftungspräsident der Walter-Reiners-Stiftung des VDMA Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbauer und Vorsitzende der Geschäftsführung der Lindauer DORNIER, überreichte die Auszeichnungen auf dem Stand des VDMA anlässlich der Messe Techtextil in Frankfurt am Main.

Karsten Neuwerk und Lukas Völkel vom Institut für Textiltechnik (ITA) der RWTH Aachen University wurden während der Techtextil 2017 für ihre herausragenden studentischen Abschlussarbeiten prämiert. Die Kreativpreise erhielten die beiden Absolventen für die Entwicklung lichtleitender Fasern auf Basis nachwachsender Polymerwerkstoffe (Karsten Neuwerk) und die Entwicklung textiler Ladungsspeichersysteme durch graphenmodifizierte Polyamid-Fasern (Lukas Völkel). Die Preise sind mit einem einjährigen Förderstipendium über 250 Euro pro Monat dotiert. Peter D. Dornier, der Stiftungspräsident der Walter-Reiners-Stiftung des VDMA Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbauer und Vorsitzende der Geschäftsführung der Lindauer DORNIER, überreichte die Auszeichnungen auf dem Stand des VDMA anlässlich der Messe Techtextil in Frankfurt am Main.


Polymer-lichtleitende Fasern - eine echte Alternative
Doktorand Pavan Kumar Manvi betreut Karsten Neuwerk am ITA und erläutert: „Polymer-lichtleitende Fasern sind eine echte Alternative zu Glasfasern, weil sie ein geringes Gewicht haben und sehr flexibel sind. Dazu sind sie kostengünstig herzustellen und einfach und nahezu universell einsetzbar bei kurzen Lichtleitungsstrecken. Wir konnten erstmalig elastische Polymer-lichtleitende Fasern aus Kohlendioxid-basiertem Polymer entwickeln und eröffnen damit vielseitige neue Anwendungsfelder, die bisher mit den weit weniger elastischen Glasfasern nicht gefüllt werden konnten. Die neuen Anwendungsfelder liegen z. B. in der Automobilindustrie, beispielsweise in der Umrandung des Armaturenbretts oder anderen wesentlichen Teilen innerhalb des Autos mit Polymer-lichtleitenden Fasern. So kann man wichtige Bereiche im Auto aus Sicherheitsaspekten hervorheben und stilistisch neue Gestaltungselemente schaffen. Sollektoren, die Tageslicht in Räume ohne Fenster transportieren, sind ein weiteres Anwendungsbeispiel. Da die Polymer-lichtleitenden Fasern elastisch sind, ist es möglich, alle Arten von Räumen mit Tageslicht auszustatten. Eine weitere Anwendung der Polymer-lichtleitenden Fasern findet sich bei leuchtenden Textilien, z. B. für spezielle Effekte bei festlicher Kleidung. Ein wesentlicher Vorteil ist, dass wir zur Verbesserung der Umweltbilanz beitragen, weil bei der Polymer-Herstellung das Treibhausgas Kohlendioxid chemisch in das Polymer eingebaut und somit verbraucht wird.“

Source:

 Institut für Textiltechnik of RWTH Aachen University