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Jahresbericht 2021

Textile Montage von Technischen Textilien
Textile assembly of technical textiles

• Thermische Fügeverfahren für thermoplastische Textilien und thermoplastisch beschichtete Textilien /
Assembly with thermal joining technologies of thermoplastic textiles and thermoplastic coated textiles
• Ultraschallschweißen, Heißluftschweißen – Anwendung und Prozessuntersuchungen /
Ultrasonic welding, hot air welding – application and process analysis

• Hochfrequenzschweißen – Anwendung und Prozessuntersuchungen (in der Vorbereitung) /
High frequency welding – application and process analysis (in preparation)
• Allgemeine Anwendung thermischer Fügeverfahren zur textilen Montage / Application of thermal
processes to textile assembly

• Entwicklung mechanisch hochbelastbarer Fügeverbindungen auf Basis der Nähtechnologien /
Development of mechanical high-loaded joining seams based on sewing technologies
• Produktentwicklung über die Breite Technischer Textilien, kooperativ mit der Forschungskompetenz
CAE, hier mit dem Schwerpunkt der anforderungsgerechten Montage und Nahtausbildung und der
Gewährleistung der erforderlichen Gebrauchseigenschaften / Product development of technical textiles –
topic of demand of seam properties and using properties

• Kombination additive Fertigung mit textilen Materialien / Combination of additive manufacturing and
textile materials

Das Ultraschallschweißen ist ein sicheres, universel- Interpretation der US-Scans entwickelt. Derzeit sind
les und weit verbreitetes thermisches Fügeverfah- Fehler bis zu einer lateralen Größe von 3 mm signi-
ren zur kontinuierlichen Verarbeitung von Techni- fikant detektierbar (Abb. 1). Final wurde ein Konzept
schen Textilien. Das Ziel des 2021 abgeschlossenen zur Inline-Integration der zerstörungsfreien US-Prüf-
IGF-Projektes 20555 BR war es, ein prozessinteg- technik der Schweißnähte in den kontinuierlichen Ult-
riertes Inline-Verfahren zur kontinuierlichen Ultra- raschallschweißprozess entwickelt und bei einer Pro-
schallprüfung zu entwickeln, das die Inspektion und zessgeschwindigkeit von 2 m/min getestet (Abb. 2).
Bewertung geschweißter Fügeverbindungen aus tex- Zur Verbesserung der Nachweisempfindlichkeit
tilbasierten Materialien in Echtzeit, vorzugsweise am sind weitere Anpassungen der US-Prüfköpfe nötig.
Beispiel des kontinuierlichen Ultraschallschweißver-
fahrens ermöglicht. Anhand von Nahtproben mit Das Nähen ist ein klassisches Fügeverfahren für
künstlichen und realen Schweißnahtfehlern wur- Technische Textilien, z. B. textiler Preforms. Das
den systematische Versuche mit luftgekoppeltem mechanische Verhalten des Textilmaterials im
Ultraschall (US) unter Variation der Messparame- Nahtbereich hat Einfluss auf die finalen Eigen-
ter, z. B. Fokuslänge, Prüffrequenz der Prüfköpfe, schaften der Fügeverbindung. Um zukünftig die
durchgeführt. Zur besseren Detektion der Unregel- Performance genähter Fügeverbindungen bereits
mäßigkeiten im US-Scan wurden Modellierungen während der Entwicklungsphase voraussagen
zur Ausbreitung des Ultraschalls in der Schweiß- zu können, werden derzeit bereits bestehende
naht durchgeführt und Auswertungsalgorithmen zur Algorithmen und Softwareumgebungen für die

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X[mm]
Abb. 1: Ultraschall-Scan einer Schweißnaht mit „künst- Abb. 2: Konzept zur Inline-Integration der zerstörungs-
lichen“ Fehlstellen (laterale Größe 3 mm, Abstand 15 cm) freien US-Prüfung der Schweißnähte in den US-Schweiß-
bei Inline-Messung 2 m/min / US scan of a weld seam with prozess / Concept for inline integration of US non-destruc-
“artificial” failors (lateral size 3 mm, distance 15 cm) at inline tive testing of welds into the US welding process
measurement 2 m/min; © IKTS/ITM

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