Aus der Branche

Auf der diesjährigen JEC World zeigt das STFI Highlights aus dem Carbonfaserrecycling sowie einen neuen Ansatz von hanfbasierten Bastfasern, die als Bewehrung im Leichtbau vielversprechende Eigenschaften mitbringen.

Grünes Snowboard
Auf der JEC World in Paris vom 5. bis 7. März 2024 zeigt das STFI ein Snowboard der Firma silbaerg GmbH mit patentiertem anisotropen Kopplungseffekt aus Hanf und recycelten Carbonfasern mit biobasiertem Epoxidharz. An der Entwicklung des Boards waren neben silbaerg und STFI auch die Partner Circular Saxony - das Innovationscluster für die Kreislaufwirtschaft sowie FUSE Composite und die bto-epoxy GmbH beteiligt. Das grüne Snowboard wurde mit JEC Innovation Award 2024 in der Kategorie „Sport, Freizeit und Erholung“ ausgezeichnet.

VliesComp
Rezyklate in verschiedenen Leichtbaulösungen wieder in den Markt zu bringen, ist das Ziel der im Projekt VliesComp vereinigten Industriepartner Tenowo GmbH (Hof), Siemens AG (Erlangen), Invent GmbH (Braunschweig) und STFI. Beispielhaft wurden dabei unter anderem die Anwendungsfelder „Innovative E-Maschinenkonzepte für die Energiewende“ und „Innovative E-Maschinenkonzepte für die E-Mobilität“ betrachtet. Gezeigt wird auf der JEC World in Paris ein Leichtbaulagerschild für E-Motoren, das auf Basis von Hybridvliesstoffen – einer Mischung aus thermoplastischer Faserkomponenten und recycelter Verstärkungsfasern – sowie auch Vliesstoffen mit 100 % recycelten Verstärkungsfasern hergestellt wurde. Das Lagerschild wurde schlussendlich mit einem Rezyklatanteil von 100 % gefertigt. Die Untersuchungen ergaben, dass im Vergleich zur Variante aus Primärkohlenstofffasern im RTM-Verfahren eine Reduzierung des CO₂-Äquivalents um 14 % bei gleicher Leistung möglich ist. Die Berechnung zur Verwendung des Prepreg-Verfahrens unter Nutzung eines Bioharzsystems zeigt ein Potenzial zur Reduzierung des CO₂-Äquivalents um fast 70 %.

Bastfaserbewehrung
Zur Stabilitätserhöhung im Pflanzenstängel bilden sich im Rindenbereich Bastfasern aus, die den Stengel stützen, aber im Gegensatz zum starren Holz sehr flexibel aufgebaut sind und es ermöglichen, dass schlanke, hohe Pflanzen sich im Wind bewegen können, ohne zu brechen. Ein neues Verfahren gewinnt die Bastrinde des Hanfes durch Schälen. Die daraus erzielten Kennwerte, wie Zug-E-Modul, Bruchkraft und Dehnung, sind vielversprechend im Vergleich mit den am Markt verfügbaren Endlosrovingen aus Flachs. Das Material könnte als Bewehrung im Leichtbau seine Anwendung finden. Das STFI stellt zur JEC World Bewehrungsstäbe aus, die im Pultrusionsverfahren auf Basis biobasierter Bewehrungsfasern aus Hanfbast für mineralische Matrices, zu einem Gewirke verarbeitet wurden.

Die KARL MAYER GROUP präsentiert auf der ITMA eine WEFTTRONIC® II G mit neuen Features und Upgrades für mehr Nutzeffekte. Die Schusswirkmaschine fertigt Gitterstrukturen aus hochfestem Polyester, die vor allem im Bauwesen fest etabliert sind. Sie bietet mit einer Arbeitsbreite von 213“ Produktivität und weitere Vorteile durch konstruktive Innovationen. Zu den Neuerungen gehören ein Monitoring der Schussfadenspannung und das neue Legesystem VARIO WEFT. Die Komponente für den Schusseintrag zielt auf hohe Flexibilität ab. Mit ihr kann die Musterung des Schussfadens schnell und einfach auf elektronischem Weg, ohne mechanische Eingriffe beim Fadeneinzug und ohne Limitierungen der Rapportlängen, geändert werden. Zudem fällt weniger Abfall an.

Auch mit durchdachten Care Solutions steht die KARL MAYER GROUP ihren Kunden zur Seite. Zu den neuen Support-Angeboten gehören Retrofit-Packages zur Nachrüstung von Steuerungs- und Antriebstechnik für Schusseintrags- und Composite-Maschinen und Service Packages, die verschiedene Leistungen bündeln. Hier enthalten sind u. a. Maschineninspektionen und der Austausch aller Antriebsriemen. Der Kunde profitiert von festen Preisen, die die Kosten von Technikereinsätzen mit abdecken, verschiedenen Rabattmöglichkeiten und transparenten Leistungen.

Aus dem Anwendungsbereich für Technische Textilien wird eine neuartige Lösung zur vertikalen Begrünung von Städten vorgestellt. Kern der Innovation ist ein Netz, das auf Kettenwirkmaschinen mit Schusseintrag von der KARL MAYER Technische Textilien GmbH hergestellt wurde. Das Gittergewirke besteht aus Flachs. Es wird als Rankhilfe für schnell wachsende Pflanzen eingesetzt und lässt sich, nach der Begrünungsphase, im Herbst gemeinsam mit diesen als Biomasse in Pyrolyseanlagen zu Strom und Aktivkohle verwerten. Im Sommer senken die bepflanzten Segel durch Verdunstungseffekte die Umgebungstemperatur. Zudem entsteht durch die Photosynthese Frischluft, und es wird CO2 gebunden. Weitere wichtige Vorteile sind ein geringer Bodenbedarf und eine flexible Platzierung im öffentlichen Raum. Das Begrünungssystem wurde von dem Unternehmen Micro Climate Cultivation, OMC°C, mit Unterstützung von KARL MAYER Technische Textilien entwickelt.

Zudem zeigt die KARL MAYER GROUP eine nachhaltige Composite-Lösung aus Naturfasern. Das Verstärkungstextil des innovativen Leichtbaumaterials ist ein Multiaxialgelege, das auf einer COP MAX 4 von KARL MAYER Technische Textilien ebenfalls aus dem biobasierten Rohstoff Flachs hergestellt wurde. Der Bootsbauspezialist GREENBOATS verwendet Naturfaserverbundwerkstoffe, um nachhaltigere Produkte zu erreichen. Dass ihm dies gelingt, zeigt sich beispielsweise beim Global Warming Potential (GWP): 0,48 kg CO2 pro Kilogramm Flachsverstärkung stehen 2,9 kg CO2 pro Kilogramm Glastextil gegenüber.

Groz-Beckert ist auf der ITMA mit seinen sechs Produktbereichen vertreten und stellt verschiedene Neuheiten vor. Die Präsentationen am Messestand werden durch Augmented-Reality-Anwendungen unterstützt. Somit können die Besucher die Produkte sowohl live als auch virtuell entdecken.

Der Produktbereich Knitting ist auf dem Messestand von Groz-Beckert mit vier Produktgruppen Rundstrick, Flachstrick, Beinbekleidung und Wirk vertreten. Im Segment Rundstrick werden bspw. zwei neu entwickelte Stricksysteme vorgestellt, die gemeinsam mit Maschinenbauern realisiert wurden. Im Mittelpunkt der Entwicklungen stehen die Themen Energieeinsparung, verlängerte Reinigungsintervalle und erhöhte Prozesssicherheit.

Neben den Maschinen für die Webereivorbereitung präsentiert der Produktbereich Weaving sein jüngst erweitertes Portfolio von technischen Webblättern. Die neuen Webblätter ermöglichen die Versorgung von Kunden, die Gewebe im Bereich von hohen Feinheiten herstellen. Die Webblätter kommen bei der Herstellung von Geweben zum Einsatz, die bspw. in der technischen Filtration, der Membrantechnik, in Solarzellen oder in Touchscreens verwendet werden.

Produkte und Services für die klassische Vernadelung und die Wasserstrahlverfestigung präsentiert der Produktbereich Felting (Nonwovens). Bei Filznadeln erwarten die Besucher zwei Neuheiten: eine neue Kerbenform sowie das Groz-Beckert Filznadelmodul. Beim Filznadelmodul sind die Nadeln erstmalig als Modul in eine Kunststoffform eingebettet. Die Nadelmodule zeichnen sich durch eine sehr hohe Verformungsfestigkeit aus und bieten neue Dimensionen der Nadeldichte.

Für die Herstellung von getufteten Bodenbelägen wie Teppichen, Badematten oder Kunstrasen präsentiert der Produktbereich Tufting sein bewährtes Gauge Part-System.

Verschiedene Neu- und Weiterentwicklungen zeigt auch der Produktbereich Carding. Für Interessenten der Vliesstoffindustrie ist bspw. die feinste verkettete Garnitur der Welt für ein reduziertes Crash-Risiko mit dabei. Für Kunden der Spinnereiindustrie stellt der Bereich weiterentwickelte Fest- und Wanderdeckel vor. Die neuen Wanderdeckel wurden auf die Verarbeitung feiner Garne abgestimmt, die Festdeckel wurden mit einem neuen, widerstandsfähigen Aluminiumprofil versehen.

Der Produktbereich Sewing legt seinen Fokus auf die Präsentation seiner Sonderanwendungsnadeln, SANTM. Die Nähmaschinennadeln der SANTM-Serie wurden speziell für anspruchsvolle Nähoperationen entwickelt – bspw. zum Vernähen technischer oder feinster Textilien. Zudem präsentiert der Bereich seinen neuen Needle Finder. Der Needle Finder ist ein interaktives Tool im Online-Kundenportal, das bei der Auswahl der richtigen Nadel unterstützt.

• Mehr Stricksysteme, höhere Produktivität

STOLL komplettiert mit einem neuen CMS-Modell seine Produktrange für den Volumenmarkt. Der Newcomer mit der Bezeichnung CMS 503 ki ist mit drei Stricksystemen nochmals produktiver als seine Sortimentsnachbarin, die CMS 502 ki, und deckt dabei das gleiche Anwendungsspektrum ab wie diese. Eine große Bandbreite an Fully-Fashion-Artikel lässt sich mit höchster Effizienz fertigen bei geringem Bedienaufwand und hoher Betriebssicherheit. Ausgestattet mit der bewährten Technik lässt sich die CMS 503 ki gewohnt einfach handhaben und mit hoher Zuverlässigkeit betreiben.

Mit der neuen Maschinengeneration knitelligence® ist die CMS 503 ki auf die besonderen Anforderungen des modernen digitalen Zeitalters vorbereitet: Prozessautomatisierung, Transparenz, Digitalisierung, schnellere Reaktionszeiten, kürzere Produktionszyklen, Vernetzung und neue Geschäftsmodelle sind dabei nur einige Aspekte, die neue Chancen eröffnen.

Die CMS 503 ki wird in den Feinheiten E3,5.2, E7.2 und E14/12 angeboten. Weitere Feinheiten können angefragt werden. Die Arbeitsbreite beträgt 45“.
Serienstart ist der 1. April 2022. Ihren ersten öffentlichen Auftritt hat die Innovation Istanbul, auf dem Stand der KARL MAYER Gruppe zur ITM vom 14. bis 18. Juni 2022 im Tüyap Messe- und Kongresszentrum in. Viele türkische Flachstricker investieren laut Area Sales Manager Lutz Vogel seit Jahren erfolgreich in die verschiedenen CMS 530- und CMS 502-Generationen, um ihre Geschäfte erfolgreich auszubauen.

Der Albstädter Rundstrickmaschinenhersteller Mayer & Cie. (MCT) wird sich auf der diesjährigen Leitmesse der Branche, der Internationalen Textilmaschinen Ausstellung, kurz ITMA, unter dem Motto „Stay a winner. With Mayer & Cie.“ präsentieren. Der Fokus des Messeauftritts in Barcelona wird auf dem Thema Sport liegen. Sportbekleidung, sportliche Freizeitkleidung und Sportschuhe bestehen zunehmend aus rundgestrickten Stoffen. Das Traditionsunternehmen bedient diesen Trend mit den passenden Maschinen. Außerdem setzt Mayer & Cie. auf verbesserte Kundenerlebnisse, die durch konsequente Digitalisierung möglich werden.

Seit Jahren wächst der Bedarf an rundgestrickter Ware weltweit kontinuierlich. Ein wichtiger Wachstumstreiber ist der Sportartikel- und Sportmodebereich, zu dem auch Sportschuhe zählen. Laut Euromonitor ist dieses Marktsegment zwischen 2013 und 2017 jährlich um circa sieben Prozent gewachsen. Bereits 2017 schätzte Euromonitor den gesamten Marktwert auf rund 78 Milliarden US-Dollar. Leichte Synthetikfasern, immer neue Muster und attraktive Funktionalitäten sind die zentralen Anforderungen in diesem Bereich.

Mit seinem Maschinenportfolio, das als das umfangreichste der Branche gilt, kann Mayer & Cie. bereits viele Anforderungen bedienen. Leichte Mesh-Strukturen, wie oft in Laufshirts gewünscht, sind beispielsweise eine Spezialität der Interlockmaschine IG 3.2 QCe. Jacquardmaschinen aus der OVJA-Familie wiederum eignen sich auch für die Herstellung von Schuhoberstoffen. Gegenüber den herkömmlichen Herstellungsverfahren, Flachstricken und Kettenwirken, punktet Rundstrick mit Produktivität und deutlich geringeren Rüstzeiten.

„Weil wir der Meinung sind, dass im Bereich der Sport- und Freizeitbekleidung weiterhin viel Potenzial steckt, sind unsere Maschinenneuentwicklungen vornehmlich in diesem Bereich angesiedelt“, fasst Marcus Mayer die ITMA-Präsentation seines Unternehmens zusammen.

Seit Ende 2018 läuft die Serienproduktion der Spinnstrickmaschine Spinit 3.0 E. Sie kombiniert zwei bisher getrennte Prozesse, das Spinnen und das Stricken, in einer Maschine. Das spart Zeit, Platz und Energie im Vergleich zum herkömmlichen Herstellungsverfahren. Für diesen Ansatz hat Mayer & Cie. bereits mehrere Auszeichnungen gewonnen; die jüngste ist der Innovationspreis für Klima und Umwelt (IKU), den das Bundesumweltministerium (BMUB) und der Bundesverband der Deutschen Industrie e.V. (BDI) alle zwei Jahre ausloben. Auf der ITMA präsentiert das Unternehmen seine Weiterentwicklungen an dieser Maschine.

Jenseits der Maschinenentwicklung hat sich Mayer & Cie. ein weiteres Ziel für die ITMA und danach gesetzt: das verbesserte Kundenerlebnis. Aktuell läuft die Digitalisierung des vielfältigen Kunden- und Maschinenwissens. Bereits auf der ITMA werden Kunden erste Ergebnisse sehen und testen können. Zum Ausprobieren bereitstehen werden der neue Webshop, verknüpft mit einem analogen Modell des Hochregallagers in Albstadt-Tailfingen, sowie die Maschinenwartung mittels Hololens.

Das ITM wird den Besuchern der JEC einen umfassenden Einblick in die aktuellen Arbeiten auf dem Gebiet der Maschinen- und Produktentwicklungen entlang der gesamten textilen Prozesskette geben.
Ein Highlight auf der JEC 2018 ist die Präsentation der vielfältigen Möglichkeiten, die die Struktur- und Prozesssimulation textiler Hochleistungswerkstoffe und textiler Fertigungsprozesse bietet.

Mittels skalenübergreifender Modellierung und Simulation wird am ITM ein tiefgreifendes Material- und Prozessverständnis erreicht. Dazu wurden Finite-Element-Modelle auf der Mikro-, Meso- und Makroskala entwickelt und validiert. Beispiele aus aktuellen Forschungsprojekten des ITM demonstrieren die vielseitigen Möglichkeiten und Einsatzbereiche der modernen Simulationsmethoden auf dem Gebiet der Textilmaschinen.

Weiterhin werden beispielhafte innovative konstruktive Highlights aus dem Bereich der Flachstricktechnologie durch das ITM vorgestellt. Eine besondere Herausforderung bei der Verwendung von Faserkunststoffverbunden (FKV) mit komplexen Freiformflächen ist neben der belastungsgerechten Auslegung eine wirtschaftliche und produktive Fertigung, wofür am ITM innovative, hochdrapierbare und anforderungsgerechte textile Halbzeuge entwickelt werden. Konstruktive Neu- und Weiterentwicklungen im Bereich Textilmaschinen erfolgen dabei in enger Zusammenarbeit mit namenhaften Textilmaschinenherstellern, wie u.a. Stoll, Steiger und Shima Seiki.  

Im Rahmen einer Projektbearbeitung konnte am ITM ein innovatives Verfahren für die kontinuierliche und damit hochproduktive Fertigung von komplexen, schalenförmigen und hohlprofilförmigen 3D-Preforms aus Hochleistungsfaserstoffen entwickelt und erfolgreich umgesetzt werden. Durch die prozessintegrierte Strukturfixierung eignen sich die Preforms hervorragend für die Weiterverarbeitung zu FKV-Bauteilen. Hierbei arbeitet das neue Umformverfahren ohne aufwändige, bewegte bzw. aktiv angetriebene Elemente. Daher ist die Ausformung komplexer Geometrien bei engen Bauraumsituationen besonders gut zu realisieren. Damit gelingt erstmals die kontinuierliche und reproduzierbare Herstellung geschlossener hohlprofilförmiger 3D-Preforms mit sehr guter und reproduzierbarer Qualität, die zur JEC ausgestellt werden.

Ein am ITM erfolgreich etablierter Entwicklungsschwerpunkt sind 3D-Strukturen in Form von Near Net Shape Preformen, die zur JEC präsentiert werden. Dazu gehören z.B. ebene und gekrümmte Bauteile mit integrierten Rippen für die Steigerung der Biegesteifigkeit von hoch tragenden Bauteilen, die am ITM kontinuierlich in einem simulationsgestützten Verarbeitungsprozess gefertigt werden. Eine besondere Herausforderung ist die Entwicklung von dringend benötigten anforderungsgerechten Knotenverbindungselementen aus Glas- und Carbon-Filamentgarnen, die mittels hochkomplexer simulationsgestützter Bindungskonstruktionen auf modernsten computergesteuerten Textilmaschinen am ITM hergestellt werden. Für diese Entwicklungen wurde das ITM mehrfach international ausgezeichnet.

Zum Thema Multimaterialcomposites auf Basis von textilen Halbzeugen und Metallblech werden Ergebnisse anhand von Technologiedemonstratoren offeriert, die im Rahmen interdisziplinärer und institutsübergreifender Forschung entlang der gesamten Prozesskette erfolgreich umgesetzt wurden. Im Rahmen mehrerer Forschungsprojekte wurde eine Prozesskette entwickelt, die eine kostengünstige und großserientaugliche Bauteilfertigung von FKV-Metallblech-Verbunden durch in-Situ-Umfom-Fügen aus den Halbzeugen erlaubt.  

Auf der JEC stellt das ITM auch exemplarische Demonstratorstrukturen wie Near Net Shape Preforms und textile Bewehrungen für Carbonbetonanwendungen vor, die mittels der am ITM fest etablierten Multiaxial-Kettenwirktechnologie, gefertigt worden sind. Durch eigene Weiterentwicklungen beim individuellen Kettfadenzulieferungs, -versatz und abzugssystem, bei der Fertigung thermoplastischer Hybridspreizbänder sowie bei dem online-Beschichtungssystem für textile Bewehrungen können maßgeschneiderte Halbzeuge hergestellt und neue Anwendungsfelder erschlossen werden.  

Weiterhin wird am ITM die Entwicklung und Umsetzung von neuartigen Garnkonstruktionen aus recycelten Carbonfasern (rCF) für neue Verbundwerkstoffe erfolgreich vorangetrieben. Mit einer sogenannten Spezialkrempelanlage werden recycelten Fasern aufgelöst, vereinzelt und zu einem breiten gleichmäßigen Band zusammengeführt. Anschließend können daraus auf Basis verschiedener Spinntechnologien neuartige Hybridgarnkonstruktionen aus gleichmäßig vermischten recycelten Carbon- und Thermoplastfasern gefertigt werden. Ausgewählte Garnkonstruktionen und daraus gefertige Demonstratoren werden den Besuchern zur JEC präsentiert.