Aus der Branche

• 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.

Zusammen mit den Tochtergesellschaften For.Tex und Robustelli stellt Epson Lösungen für den Textildruck vor

Epson wird auch 2019 an der ITMA (20. bis 26. Juni, Fira de Barcelona, L'Hospitalet de Llobregat), der weltweit führenden Messe für Textilproduktionsmaschinen, teilnehmen. Auf seinem fast 500 Quadratmeter großen Stand (C210) in Halle 3 der Messe zeigt der japanische Hersteller professioneller Drucklösungen Innovationen und Lösungen für den Textilmarkt. Während das mit am Stand ausstellende Unternehmen For.Tex die Tinten sowie Materialien für die Vor- und Nachbehandlung von Geweben beisteuert, liefert der Epson Partner Robustelli als ein führender Anbieter im Markt der industriellen Textildruckern das Know-how zur Produktion zuverlässiger, industrieller Drucksysteme für eine effiziente und qualitativ hochwertige Textilproduktion.

Fasern und Produktionsstäube filtern oder Vliese verdichten – mit Systemen von LTG

Ob natürliche Textilien, Nonwovens oder Hightech-Faserherstellung: LTG-Technik sorgt in der Textilbranche für das passende Hallenklima, die Luftströmung zum Legen oder filtert Fasern, um sie für die Entsorgung bzw. das Recycling innerhalb des Prozesses bereitzustellen. Zur Abscheidung von Fasern und Stäuben hat sich unter anderem die Kompaktfiltereinheit CFU bewährt. Sie ist modular aufgebaut und kann aus verschiedenen Filterstufen zusammengestellt werden, zum Beispiel aus dem Vorfilter TVM und dem Feinfilter CompactDrum. Die gefilterten Stoffe lassen sich in Faser- oder Staubkompaktoren sicher und effizient abscheiden. Speziell für größere Luftmengen sind die LTG-Trommelfilter konzipiert. LTG bietet außerdem Radial-, Axial- und Querstromventilatoren für verschiedene Einsatzgebiete, zum Beispiel das Fördern der Stäube, das Trocknen in Band- oder Durchlaufprozessen oder das Legen und Verdichten von Vliesen. Abgerundet wird das Portfolio durch Befeuchtungssysteme, die für eine ideale Luftfeuchtigkeit im Produktionsprozess sorgen.

• Innovative BCF S8 Plattformtechnologie erschließt Oerlikon Neumag Kunden neue Märkte in der Teppichgarn-Industrie

Weltpremiere an der Weltleitmesse für Teppiche und Bodenbeläge DOMOTEX in Hannover: Vom 11. bis 14. Januar 2019 zeigt Oerlikon Neumag in Halle 11, Stand B36, erstmalig seine innovative Neuentwicklung BCF S8 einem breitem Publikum. Ob Standard- oder Nischenprodukte – Hersteller von BCF-Teppichgarnen erhalten mit der neuen BCF S8 Plattformtechnologie schlagkräftige Argumente, um dem stetig steigenden Kostendruck und dem Trend zu mehr Effizienz und Qualität in hart umkämpften Märkten zu begegnen. Weltrekord: Die Anlage erzielt nie zuvor erreichte Spinngeschwindigkeiten und kann dabei gleichzeitig bis zu 700 Filamente spinnen sowie feine Titer bis zu 2,5 dpf produzieren. Garanten für diese Spitzenleistungen sind zahlreiche einzelne Innovationen in der neuen Plattform und erstmals auch ein neues Human-Machine-Interface (HMI)-basiertes Steuersystem, das die Tür ins digitale Zeitalter smarter Teppichgarn-Herstellung weit öffnet. Während der ITMA ASIA 2018 hatte das Oerlikon Segment Manmade Fibers bereits angekündigt, 2019 sowohl im Bereich der Hard- als auch der Software neue, revolutionäre Lösungen zu präsentieren. Und die DOMOTEX macht hier nur den Anfang.

Nach Herstellerangaben ist die neue BCF S8 die effizienteste Oerlikon Neumag BCF-Anlage aller Zeiten. „Es ist uns gelungen, ein neues Level höherer Produktivität und noch breiterer Produktvielfalt zu erreichen. Unsere Kunden können so die wechselnden Marktbedürfnisse besser erfüllen und im harten Wettbewerb Vorteile gewinnen“, erläutert Martin Rademacher, Vice President Sales Oerlikon Neumag. Als Vorgeschmack servieren die Maschinentechnologen aus Neumünster Leistungszahlen und Ergebnisse aus umfangreichen Tests in ihrem eigenen BCF-Technologiecenter sowie von zwei seit Monaten im Markt erfolgreich erprobten Pilotanlagen.

BCF S8-Performance in Zahlen
Mit bis zu 700 möglichen Filamenten pro Faden legt die BCF S8 die Messlatte gegenüber der bisher den Weltmarkt dominierenden Oerlikon Neumag BCF-Anlage S+ (400 Filamente) nochmals ein gutes Stück höher. Oerlikon Neumag garantiert feine Titer bis zu 2,5 dpf. Darüber hinaus ist die Prozessgeschwindigkeit auf dem Wickler mit 3.700 m/min höher als je zuvor. Dies erlaubt einen höheren Durchsatz von bis zu 15 Prozent gegenüber Vorgängertechnologien. Unterm Strich erreicht die Anlageneffizienz 99 Prozent – besser geht es kaum noch. Getreu der e-save Philosophie des Oerlikon Segments Manmade Fibers lassen sich dabei Energieeinsparungen von bis zu 5 Prozent pro Kilogramm Garn erzielen.

BCF S8-Innovationen – vom geraden Fadenlauf bis zur großen Kühltrommel
Dieser umfassende Fortschritt wurde mit vielen smarten Innovationen erreicht. So wurde vor allem ein Schlüsselelement nochmals deutlich optimiert. Der Fadenverlauf von der Spinnerei bis zur neuen großen
Kühltrommel ist nun nahezu durchgängig begradigt worden. Diese im BCF Markt bislang einmalige Fadenführung sorgt dafür, dass die einzelnen Filamente minimalster Reibung ausgesetzt sind. Fadenbrüche
werden so erheblich reduziert und der gesamte Produktionsprozess optimiert. Besonders hervorzuheben ist der erstmalig gerade Fadeneinlauf in den Texturierkopf – der Garant für eine bessere Garnqualität.
Positive Effekte im Texturierprozess schafft auch der deutlich reduzierte Abstand zwischen dem Heizgaletten-Duo und dem Texturierkopf. Er sorgt für einen gleichmäßigeren Drall im Faden und verringert den Druckluftverbrauch. Zudem lassen sich die Texturierkammern einzeln entnehmen, was die Wartungszeiten weiter verkürzt. Die nunmehr geschlossenen Einheiten schützen die Texturierdüsen und Lamellenkammer zudem bestmöglich.
Die 800 mm Durchmesser große Kühltrommel kühlt die Filamente optimal und schonend ab. Auch das schlägt sich positiv auf die Garnqualität nieder. Die neue Kühltrommel ist jetzt standardmäßig für alle Polymere (PET, PA6 und PP) mit einer V-Nut ausgestattet. Die bereits im Markt etablierte Tangeleinheit RoTac3 reduziert mit rund 50% nochmals signifikant den Druckluftverbrauch; daneben erreicht der neu entwickelte Wickler Witras III-37 Produktionsprozessgeschwindigkeiten von 3.700 m/min.

Erstes, intuitiv bedienbares Human-Machine Interface (HMI)
Die neue BCF S8 ist als erste Anlage des Oerlikon Segments Manmade Fibers mit dem innovativen Human-Machine Interface (HMI) zur intelligenten Steuerung und Überwachung ausgestattet. In diesem Fall wurde die Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine auf die alltäglichen Nutzerbedürfnisse in der BCF-Produktion ausgelegt. Sie unterstützt mit neuem „Look and Feel“ den intuitiven Betrieb und bietet an jeder Take-Up-Position über einen Touch-Screen direkten Zugang zu wichtigen Informationen, Ist- und Sollwerten. Eine komplett neue „Alarmphilosophie“ erleichtert zudem die Fehlersuche und -analyse. „Dieses smarte HMI-System ist der konsequente Schritt zur Digitalisierung unserer Produkte“, erklärt Dr. Friedrich Lennemann, Vice President R&D Oerlikon Neumag.

Oerlikon Segment Manmade Fibers Industrie 4.0-Lösungen zur Produktion von Polyester, Nylon und Polypropylen basieren auf der Digitalisierung der Produktionslandschaft sowie der intelligenten Verarbeitung der so erzeugten Datenflut. Seinen Kunden bietet das Segment zukünftig eine neue leistungsstarke, flexible und vor allem sichere IT-Infrastruktur an. Das „Datacenter in a Box“ wurde nun erstmals beim OpenStack Summit in Berlin, Deutschland, einem breiten Fachpublikum vorgestellt. Denn das kompakte Rechenzentrum arbeitet auf Basis des offenen Betriebssystems OpenStack, das virtuelles Computing in einer sicheren Private-Cloud Umgebung ermöglicht.
Äußerlich wirkt das Rechenzentrum unspektakulär: Die besagte Box enthält Standard-Hardware wie Serverrack, Netzwerkkomponenten, Batterien für Ausfallsicherheit, Überwachungssensoren und ein paar Dinge mehr. Was aber zählt, sind die inneren Werte. Die Open-Source-Software OpenStack besteht aus vielerlei Services und erlaubt die Virtualisierung eines großen Pools von Rechen-, Speicher- und Netzwerkressourcen in einer flexiblen, skalierbaren Private-Cloud. Dies bringt zwei zentrale Vorteile: Zum einen senkt der virtuelle Betrieb Kosten und vereinfacht Konfiguration, Anpassung sowie Ausbau der IT-Infrastruktur heute und morgen. Zum anderen werden lang gehegte Wünsche nach hohem Datenschutz erfüllt, denn eine nicht-öffentliche Private-Cloud unterhält abgesicherte, hoch verschlüsselte Datenverbindungen abseits vom World Wide Web.
„Die Funktionsvielfalt einer Cloud, zugleich Betrieb und Hardware in den eigenen vier Wänden – diese Vorzüge haben unsere Kunden sofort verstanden“, berichtet Mario Arcidiacono, Spezialist für Business Intelligence & Data Warehouse beim Oerlikon Segment Manmade Fibers. Die IT-Architektur garantiere zudem eine Infrastrukturverwaltung ohne Betriebsausfall; System und Virenschutz werden automatisch immer aktuell gehalten. Ein weiterer großer Vorteil sei die Skalierbarkeit der Hard- und Software, die sich bei wechselnden Anforderungen beliebig anpassen ließe.

OpenStack Summit: Projektbeispiel mit Garnhersteller aus Vietnam vorgestellt
Mit diesen Trümpfen samt einem Projektbeispiel trat das Konzernsegment Mitte November daher selbstbewusst vor ein echtes Fachpublikum. Beim diesjährigen OpenStack Summit in Berlin, wo sich Tausende Cloud-Profis trafen, präsentierte Oerlikon Segment Manmade Fibers CEO Georg Stausberg die Kundeninstallation bei der Century Synthetic Fibre Corporation, die viele namhafte Sportartikel- Hersteller beliefert. Der vietnamesische Produzent hochwertiger Garne nutzt nicht nur das neue Rechenzentrum, sondern auch die Anbindung an die neue „Common Service Platform (CSP)“ des Oerlikon Segment Manmade Fibers sowie eine innovative neue Dashboard-Lösung im Prototypenstatus. Diese digitale Instrumententafel unterstützt in diesem Fall die Kommunikation der Mitarbeiter beim Schichtwechsel in der Garnfabrik und bringt agile Methoden in den Arbeitsprozess ein. Dabei visualisiert das Board den Verlauf zentraler Kennzahlen und Betriebsparameter aus der laufenden Produktion. Anhand dessen können die Mitarbeiter der aufeinander folgenden Schichten nun in einem strukturierten Stand-up-Meeting innerhalb von wenigen Minuten wichtige Prozess- und Qualitätsinformationen und mögliche Handlungsanweisungen austauschen. „Für den Kunden bedeutet dies eine sofortige Verbesserung der Prozesse, und er kann die Effizienz und Qualität der Arbeit seiner Mitarbeiter dadurch deutlich steigern“, versichert Jörg Groß, Senior Manager im IT-Architekturteam beim Oerlikon Segment Manmade Fibers.

Neue IT-Basis für das im Markt bereits  rfolgreich etablierte Plant Operation Center (POC)
Eine zukunftsweisende Rolle bei solchen Lösungen spielt die feste Anbindung an die „Common Service Platform (CSP)“ des Oerlikon Segment Manmade Fibers. Denn dadurch lassen sich Services wie auch Software-Updates reibungslos, schnell und automatisiert bereitstellen. Auf diesem Weg können Service-Anwendungen gesammelte Daten in Handlungsanweisungen oder automatisierte Befehle transformieren, um Prozesse zu sichern und zu verbessern. Zum Beispiel können so die gesicherte Verfügbarkeit von Management-Lösungen wie dem Plant Operation Center (POC) zur Prozessüberwachung erhöht und mögliche Fehler sehr schnell behoben werden. Umsetzen lässt sich so auch die an der ITMA ASIA + CITME 2018 in Shanghai, China, vor wenigen Wochen erstmals vorgestellte neue digitale Lösung AIM4DTY (AIM = Artificial Intelligence Manufacturing), die Methoden des Maschinellen Lernens nutzt, wahrscheinliche Fehlerursachen in der Texturierung ermittelt und die Qualität bei laufender Produktion verbessern hilft.

Markteinführung zur ITMA Barcelona 2019
Solche Remote-gestützten Services bietet das Oerlikon Segment Manmade Fibers auf Wunsch an. Daten werden also nur nach Zustimmung des Kunden auf die „Common Service Platform (CSP)“ übertragen. Darüber hinaus werden alle Daten gemäß der neuen europäischen Datenschutz Grundverordnung (DSGVO) sowie allen weiteren internationalen Datenschutz-Standards verarbeitet. Vor diesem Hintergrund plant das Oerlikon Segment Manmade Fibers abgestufte bzw. kundenspezifische Lösungen seines Datacenters: vom Komplettservice bis zur Bereitstellung mit Kundenschulung für den Eigenbetrieb. Nach den ersten Praxiserfahrungen mit mehreren Pilotkunden will das Segment sein Angebot im kommenden Jahr im Markt einführen und zur ITMA 2019 in Barcelona, Spanien, offiziell der Textilindustrie vorstellen.

• Mit einem Festakt haben Dr. Eva-Maria Stange, Staatsministerin für Wissenschaft und Kunst des Freistaates Sachsen, Prof. Gerhard Rödel, Prorektor für Forschung der Technischen Universität Dresden, Prof. Hubert Jäger und Prof. Chokri Cherif am 02.11.2018 das Carbonfaser-Technikum des Research Center Carbon Fibers (RCCF) eröffnet.

Das RCCF, eine gemeinsame wissenschaftliche Einrichtung des Instituts für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) und des Instituts für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) der TU Dresden, wurde gegründet, um die Carbonfasern vom Faserrohstoff bis zum fertigen Bauteil zu erforschen und neue Eigenschaften und Anwendungsmöglichkeiten zu entdecken.

„Sachsen verfügt in der Schlüsseltechnologie Werkstoff-, Material- und Nanowissenschaft über hervorragende Rahmenbedingungen und hoch motivierte Wissenschaftler an Hochschulen und Forschungseinrichtungen, die in dieser Spezialisierung weltweit ihresgleichen suchen“, erklärt dazu Staatsministerin Dr. Stange. „Beinahe alle Materialklassen von Metallen, Polymeren, Keramiken bis hin zu Verbund- und Naturwerkstoffen werden auf international hohem Niveau bearbeitet. Dabei greifen Grundlagen- und Angewandte Forschung in zahlreichen Feldern eng ineinander und bilden geschlossene Entwicklungsketten bis zu einem Transfer in die Wirtschaft – regional, national und international.“

Der Prorektor für Forschung der TU Dresden, Prof. Gerhard Rödel, ergänzt: „Mit dem Carbonfaser-Technikum ist im Research Center Carbon Fibers eine weltweit einzigartige Anlage entstanden, die völlig neue Möglichkeiten eröffnet. Es geht darum, Fasern mit einem möglichst hohen Individualisierungsgrad zu designen – je nach Bedarf und Einsatzbereich.“

Auf der derzeit installierten, einzigartigen Anlage erforschen Wissenschaftler des RCCF unter Reinraum-Bedingungen die Grundlagen für maßgeschneiderte Kohlenstofffasern und erschließen deren hohes Innovationspotential. Dabei greifen die Forscher auf einzelne Anlagenmodule zur Stabilisierung und Carbonisierung mit industrienahem Ofendesign und individuell einstellbaren Parameterkombinationen zurück. Durch den außerordentlichen Reinheitsgrad sind die Carbonfasern für die Anforderungen der Luft-/Raumfahrt- und der Automobilindustrie maßgeschneidert.

„Die Carbonfaser ist der Stahl des 21. Jahrhunderts“, führt Prof. Hubert Jäger, Sprecher des Instituts für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK), aus. „Ganze Branchen erfinden sich derzeit durch diesen Werkstoff neu und erreichen mit ihren Produkten nie gedachte Dimensionen. Das Problem ist jedoch die Verfügbarkeit. Wir werden mit dem Carbonfaser-Technikum einen Beitrag dazu leisten, dass aus Sachsen heraus dieser Werkstoff nicht nur leichter verfügbar, sondern auch besser und maßgeschneidert einsetzbar wird für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, Fahrzeugbau, Architektur und Hochleistungselektronik.“

„Mit der Inbetriebnahme des Carbonfaser-Technikums unter Reinraumbedingungen am RCCF gelingt es uns, die Prozesskette zur Fertigung maßgeschneiderter Kohlenstofffasern signifikant zu erweitern. Die notwendigen Maschinentechniken des ITM einschließlich der bereits gewonnenen Erfahrungen bei Prozessoptimierungen zur Herstellung von Precursorfasern, dem Ausgangsmaterial für die neuen Stabilisierungs- und Carbonisierungslinien, stehen in künftigen Forschungsvorhaben den Wissenschaftlern des RCCF zur Verfügung. Somit geben wir am exzellenten Forschungsstandort Dresden die Initialzündung für die weiterführende Grundlagen- und anwendungsorientierte Forschung auf dem Gebiet der Kohlenstofffasern“, ergänzt Prof. Chokri Cherif, Direktor des ITM und Inhaber der Professur für Textiltechnik.

Das Carbonfaser-Technikum umfasst einen mehr als 300 m² großen Reinraum der Klasse ISO 8. Neben den beiden auf etwa 30 Metern aufgestellten Stabilisierungs- und Carbonisierungslinien sind weitere Flächen für künftige Erweiterungen der Gesamtanlage vorgesehen, zum Beispiel ein weiterer Hochtemperaturofen, in dem Carbonfasern bis zu Temperaturen über 2000°C graphitierbar sind oder unikale Beschichtungsanlagen zur Oberflächenaktivierung.

Die RCCF-Wissenschaftler ergründen die Wechselwirkungen zwischen Prozessparametern, Faserstruktur und weiteren mechanischen, thermischen und elektrischen Eigenschaften bei der Herstellung von Carbonfasern, um die Fähigkeiten des Hightech-Werkstoffes weiter zu steigern. Zusätzlich nehmen die Forscher die Entwicklung multifunktionaler Fasern mit neuartigen Eigenschaftsprofilen wie hohe Leitfähigkeit bei hoher Festigkeit oder ausgeprägter Verformbarkeit sowie die Nutzung erneuerbarer Ausgangsstoffe in den Fokus ihrer Arbeiten.

Ein weiterer Schwerpunkt der RCCF-Aktivitäten ist die tiefgreifende studentische Ausbildung im Bereich der Carbonfaser-Herstellung. Den Studierenden werden dabei fundierte Kenntnisse in Herstellung und Weiterverarbeitung von Carbonfasern vermittelt, damit sie in diesem Bereich der Zukunftstechnologien dem sächsischen und deutschen Arbeitsmarkt zur Verfügung stehen. Etwa 15 Studierende werden pro Jahr in Forschungsbereiche wie die Prozessführung, -modellierung und -überwachung sowie die Entwicklung, Fertigung und Charakterisierung neuer Carbonfasern und Verbundwerkstoffe einbezogen.

Dresden - Dresdner Forscher wollen eine völlig neue Werkstoffklasse entwickeln, bei der Aktoren und Sensoren in flexible Faserverbundwerkstoffe integriert werden. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) bewilligte dazu das neue Graduiertenkolleg 2430 „Interaktive Faser-Elastomer-Verbunde“ an der TU Dresden in Kooperation mit dem Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden. Sprecher ist Prof. Chokri Cherif vom Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) der TU Dresden. In den nächsten 4,5 Jahren werden neben Sach- und Projektmittel insgesamt 11 Doktorandinnen und Doktoranden in 11 interdisziplinären Teilprojekten gefördert.
Ziel ist die simulationsgestützte Entwicklung intelligenter Werkstoffkombinationen für sogenannte autarke Faserverbundwerkstoffe. Dabei werden Aktoren und Sensoren in die Strukturen integriert und müssen nicht mehr wie bisher nachträglich platziert werden. So werden die Systeme robuster, komplexe Vorformungsmuster lassen sich an der gewünschten Stelle maßgeschneidert einstellen – und zwar reversibel und berührungslos. Zu diesem Themenbereich wird an der TU Dresden und insbesondere auch am ITM seit Jahren intensiv geforscht.

Faserverbundwerkstoffe werden aufgrund der hohen spezifischen Steifigkeiten und Festigkeiten sowie der Möglichkeit zur maßgeschneiderten Einstellung dieser Eigenschaften immer stärker in bewegten Komponenten eingesetzt. Durch die Integration adaptiver Funktionalitäten in derartige Werkstoffe, entfällt die Notwendigkeit einer nachträglichen Aktorplatzierung und die Robustheit des Systems wird signifikant verbessert. Besonders vielversprechend sind dabei Aktoren und Sensoren auf textiler Basis, wie sie am ITM erforscht und entwickelt werden, da diese direkt im Fertigungsprozess in die Faserverbundwerkstoffe integriert werden können.

Der innovative Ansatz besteht darin, die heute nicht verfügbare Werkstoffklasse der interaktiven Faser-Elastomer-Verbunde (I-FEV) mit strukturintegrierter Aktorik und Sensorik zu schaffen und wissenschaftlich zu durchdringen. Die Entwicklung von I-FEV erlaubt beispielsweise die geometrischen Verformungsfreiheitsgrade von mechanischen Bauteilen reversibel und berührungslos einzustellen und so sehr schnell und präzise auf variable Anforderungen der Umwelt zu reagieren.

Mit ihren innovativen Eigenschaften sind interaktive Faser-Elastomer-Verbunde für zahlreiche Anwendungsfelder im Maschinen- und Fahrzeugbau, in der Robotik, Architektur, Orthetik und Prothetik prädestiniert: Beispiele sind Systeme für präzise Greif- und Transportvorgänge (z.B. bei Handprothesen, Verschlüssen und verformbaren Membranen) und Bauteile (z.B. Trimmklappen für Land- und Wasserfahrzeuge).

M. Sc. Niklas Minsch von der Daimler AG und externer Doktorand am Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) der TU Dresden wurde für seine Entwicklungen zum Thema "Ultra-Leichtbau-Betriebsmittel aus generischen Faserverbundstrukturen - FibreTEC3D" am 10. Oktober 2017 mit dem handling award 2017 in der Kategorie "Handhabung und Montage" (1. Preisträger) im Rahmen der Messe "Motek" in Stuttgart ausgezeichnet.

Mit FibreTEC3D stellt Herr Niklas Minsch einen Greifer-/Betriebsmittelmodulbaukasten vor und errang in der Kategorie „Handhabung und Montage“ den ersten Platz. FibreTEC3D ist ein komplett neu entwickeltes Herstellungsverfahren für Kohlefaserkunststoffverbunde.

Essenziell dafür ist die dreidimensionale kernlose Wickeltechnik, welche in der Tec-Fabrik von Daimler in Kooperation mit dem ITM der TU Dresden im Rahmen der Promotion von Herrn Minsch entwickelt wurde. Dieses generative Fertigungsverfahren ermöglicht eine werkzeugfreie, flexible Ablage von Kohlefasersträngen im Raum, wodurch ein maximaler Leichtbaugrad bei minimalen Kosten und höchster Flexibilität erreicht werden kann.

Mit dem handling award wurden herausragende Produkte und Systemlösungen im Bereich der Fertigungs- und Montageautomatisierung sowie Neuerungen in den Fachgebieten Handhabungstechnik, Robotik, Materialfluss- und Fördertechnik prämiert. Während der Feierstunde übergab Prof. Dr.-Ing. Jörg Franke vom Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg sowie Vorstandsmitglied der Wissenschaftlichen Gesellschaft für Montage, Handhabung und Industrierobotik (MHI) als Laudator die Preise gemeinsam mit Herrn René Khestel, Geschäftsführer der WEKA BUSINESS MEDIEN GmbH, Herausgeber der Fachzeitschrift handling.

Textilforscher der TU Dresden präsentieren neue Bandwebtechnik zur Herstellung hochkomplexer 3D-Gewebe, Struktur- und Prozesssimulationen für textile Hochleistungswerkstoffe und Fertigungsprozesse sowie eine dreidimensionale thermoaktive Raumtextilie.

Auf Basis einer neuen Spulenschützenbandwebtechnik mit einer integrierten Schützenwechseleinrichtung ist es gelungen, Carbongarne schädigungsarm zu verarbeiten sowie Profilbandgewebe mit über die Bauteillänge unterschiedlichem Querschnitt und vor allem in einem einzigen Fertigungsschritt gewebte komplexe rohrförmige Knotenelemente zu entwickeln. Das entwickelte Schützenwechselsystem demonstriert das ITM auf seinem Stand auf der Messe TECHTEXTIL an einem elektronisch gesteuerten Spulenschützen-Bandwebautomaten . Die Kombination der Spulenschützen-Bandwebtechnik mit der Jacquardtechnik ermöglicht eine ausgesprochen hohe Strukturvielfalt, die für die Entwicklung von gewebten rohrförmigen Knotenelementen in unterschiedlichster Geometrie genutzt wird. Die Rohrknotenelemente werden vor allem für die Eckverbinder von Leichtbaurahmen, z. B. in Fahrzeug- oder Fahrradrahmen, in Sportgeräten oder Roboterwerkzeugrahmen oder in der Architektur, benötigt. Am ITM wird in enger Zusammenarbeit mit der Firma MAGEBA Textilmaschinen GmbH & Co KG und durch die finanzielle Förderung von Forschungsprojekten durch das BMWi die gesamte Prozesskette vom CAD-Entwurf, über die strukturelle Entwicklung, die Erstellung der Maschinensteuerprogramme, die textiltechnische Umsetzung und die Bauteilkonsolidierung erfolgreich erarbeitet.

Als weiteres Highlight präsentiert das ITM der TU Dresden auf der TECHTEXTIL die vielfältigen Möglichkeiten, die die Struktur- und Prozesssimulation textiler Hochleistungswerkstoffe und textiler Fertigungsprozesse bietet und somit fester Bestandteil in allen Entwicklungen entlang der gesamten textilen Wertschöpfungskette vom Atom bis zum Produkt am ITM ist. Darüber hinaus offeriert das ITM als weiteren besonderen Blickfang ein 2,5 Meter hohes Rotorblatt aus einem Faserkunststoffverbund mit integrierten textilen Dehnungssensoren aus Carbonfasern zur In-Situ Strukturüberwachung.