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Jahresbericht 2021

2D- und 3D-Gewebeentwicklung für tragende Verbundkonstruktionen und
medizinische Anwendungen

Development of 2D and 3D woven fabrics for load-bearing composites and medical
applications

• Durchgängiges simulationsgestütztes Engineering vom CAD-Entwurf zum fertigen Bauteil / Continuous
computer aided engineering using simulation tools from CAD design to finished component

• Verarbeitung anspruchsvollster Materialien innerhalb des Webprozesses / Processing of difficult-to-
process materials on weaving machines
• Maschinenentwicklung und -konstruktion / Machine development and construction
• Entwicklung und Fertigung von anforderungsgerechten Geweben sowie hochkomplexen 2D- und
3D-Geweben mit unterschiedlichster Webtechnik / Development and manufacturing of customized weaves
and complex 2D and 3D woven structures using different types weaving machines

Das Weben von komplexen und anspruchsvollen ten Herausforderungen der Gewebeentwicklung
Geometrien stellt eine zentrale Forschungskompe- erfolgreich bearbeitet und komplexe 3D-Net-Sha-
tenz des ITM dar. Die Schwerpunkte liegen dabei in pe-Strukturen für zahlreiche technische und medi-
der technologisch-konstruktiven Weiterentwicklung zinische Anwendungen entwickelt werden.
von Webmaschinen, sodass neue Gewebestruktu-
ren aus unterschiedlichen Hochleistungsfasermate- Anhand der Nutzung der Jacquard-Webtechnik in
rialien, wie alle Standardgarne, Bändchenmateriali- Kombination mit Breitwebmaschinen wurde das
en, Aramid-, Glas-, Carbon-, recycelte Carbon- und Weben von gekrümmten Profilstrukturen entwickelt.
Keramikgarne und auch Draht zu komplexen lastan- Die damit einhergehende Entwicklung einer vollstän-
gepassten Geweben in Integralbauweisen umsetz- digen Prozesskette ermöglicht die Zielgeometrie in
bar sind. die entsprechende Gewebestruktur zu überführen.

Entwicklung von 3D-Geweben / Development of 3D woven structures

Ein zentraler Punkt liegt in der Entwicklung eines Dabei werden variable komplexe Krümmungen
durchgängigen simulationsgestützten Engineerings ermöglicht, die je nach gefordertem Einsatzgebiet
vom CAD-Entwurf bis zur integral gewebten 2D- und entsprechend angepasst werden können.
3D-Preform. Dazu wurde ein besonderes Know-how
auf Basis der Software Design Scope 3D-Weave im Moderne Jacquard-Spulenschützen-Webtechnik
Bereich der Bindungsentwicklung für räumliche wird für die schädigungsfreie Verarbeitung von Car-
Konstruktionen in komplexer Bauweise erarbeitet. bonschussgarnen und von hochdichten Carbongarn-
Zu den 3D-Geweben gehören am ITM Mehrlagen-, ketten konstruktiv/technologisch weiterentwickelt.
Falten- und Abstandsgewebe, Profilstrukturen sowie Komplexe 3D-Gewebe für Faserverbundbauteile (z. B.
direkt gefertigte sphärisch gekrümmte Gewebe. Mit Rohrknotenelemente) und medizinische Implanta-
einem Team aus hoch qualifizierten Wissenschaft- te (z. B. Stentgrafts, Herzklappen) werden auf Basis
ler:innen und Techniker:innen sowie der Nutzung einer CAD-Prozesskette entwickelt und ohne Schnei-
unterschiedlichster modernster Webmaschinen den und Fügen aus Spezialfaserstoffen auf Jacquard-
und Webmaschinenzubehör können die vielfältigs- Webmaschinen integral gefertigt.

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