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Jahresbericht 2021

Multiaxial-Kettenwirk- und Robotiktechnologien für Verbundwerkstoffe
Multiaxial warp knitting and robotic technologies for composite applications

• Maschinen-, Verfahrens- und Produktentwicklung zur Herstellung neuartiger Gelegetypen zur
schonenden und materialeffizienten Verarbeitung sowie zur Entwicklung von textilen
Verstärkungsstrukturen mit hoher Funktionsdichte / Machine, process and product development for the
manufacturing of new non-crimp fabrics (NCF) for gentle and material efficient processing and for the development
of textile reinforcement structures with high functional density
• Entwicklung von Multiaxialgelegen für Faserkunststoffverbunde, Bewehrungen für Textilbeton-
anwendungen und endformgerechten, textilen Halbzeugen in 2D- und 3D-Form als geschlossene/
gitterartige Strukturen oder Membranen / Development of multiaxial NCF for fiber-reinforced plastics,
reinforcements for textile concrete applications and near-net-shape textile preforms in 2D and 3D shape as a
closed/grid-like structure or membrane
• Forschungen zur robotergestützten Herstellung biologisch inspirierter, lastangepasster
3D-Textilbewehrungen / Research on robot-aided production of biologically inspired load adjusted 3D textile
reinforcements

Am ITM erfolgt die Entwicklung und Fertigung Herstellung von Leichtbaugreifern mit integrier-
geschlossener und gitterartiger textiler Verstär- ter Aktorik auf Basis von Formgedächtnislegierun-
kungsstrukturen auf Multiaxial-Kettenwirkmaschi- gen entwickelt. Im Rahmen des SFB/TRR 280 wird
nen sowie auf Basis der Robotik. Diese sind für die die Robotik weiterhin ein Forschungsschwerpunkt
Verarbeitung von Hochleistungsfaserstoffen wie Car- bleiben. Ziel ist die Entwicklung einer Technologie
bon oder Glas bestens ausgerüstet. Hierfür stehen zur Realisierung von biologisch inspirierten, lastan-
leistungsfähige Nähwirkmaschinen sowie Industrie- gepassten 3D-Textilbewehrungen.
roboter zur Verfügung. Im BMBF-Forschungsvorha-
ben „C³ – Carbon Concrete Composite“ wurden am Darüber hinaus werden in industrienahen Projek-
ITM Bewehrungsstrukturen und Beschichtungssys- ten textile Bewehrungen mit profilierten Oberflä-
teme sowie notwendige Maschinentechnologien ent- chen entwickelt sowohl auf Basis der Multiaxial-Ket-
wickelt, um das Einsatzspektrum für Carbonbeton tenwirktechnik als auch der Robotik mit dem Ziel
zu erweitern und zusätzliche Anwendungsfelder zu den Verbund zwischen der Textilbewehrung und
erschließen. Im Rahmen von C³ wurden eine Vielzahl dem Beton zu verbessern (IGF 21153, IGF 21375,
von weiteren, praxisrelevanten Themen bearbeitet ZF4008344KI9). Weiterhin erfolgte die Entwicklung
wie brandfallbeständige Textilbewehrungen, vollau- von Amphibienleiteinrichtungen aus Textilbeton
tomatische Umformprozesse sowie die Qualitätssi- sowie multifunktionaler Bewehrungsstrukturen zur
cherung der Herstellungsprozesskette. Ein besonde- Verstärkung und kontinuierlichen Bauwerksüber-
rer Schwerpunkt ist die Entwicklung von innovativen wachung (ZF4008332Kl9, ZF4008325Kl8). Der ste-
Verfahren zur Fertigung von lastangepassten, mate- tig der Weiterentwicklung unterliegende, modulare
rialeffizienten Bewehrungsstrukturen. Hierfür wurde Maschinenaufbau ermöglicht es zudem, zusätzliche
eine robotergestützte Fertigungsanlage für die Tech- Funktionalitäten in die textilen Strukturen einzu-
nologieentwicklung und -erprobung dieser neuarti- bringen wie die anforderungsgerechte Integration
gen Prozesskette konzipiert und erfolgreich umge- von Leitungsbahnen zur elektrischen Kontaktierung
setzt. Weiterhin wurde in einem interdisziplinären oder von Sensorfäden für die Strukturüberwachung
SAB-Projekt eine robotergestützte Technologie zur (IGF 17784).

Robotergestützte Fertigung textiler Hochleistungsstrukturen (links), 3D-Bewehrungsstruktur (Mitte), Greiferelement (rechts) /
Robot-based production of high-performance textile structures (left), 3D-reinforcement structure (middle), gripper element (right)

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