Page 62 - ITM Jahresbericht 2021

Jahresbericht 2021

Intelligente Textilstrukturen für Elastomerbauteile
Smart textile reinforcement of rubber components

• Anforderungsgerechte Einstellung mechanischer und thermischer Eigenschaften hochbelasteter
Elastomerbauteile durch Integration maßgeschneiderter textiler Verstärkungsstrukturen aus
Hochleistungsfaserstoffen / Customized adjustment of mechanical and thermal strength for heavy-duty rubber
components by integration of textile structures made of high performance fiber materials
• Simulationsgestützte Auslegung, Umsetzung und Erprobung adaptiver Faser-Elastomerverbunde
zur Umsetzung von komplexen Bewegungs- und Verformungsmechanismen / Simulation-based design,
fabrication and testing of adaptive fiber rubber composites for the realization of complex motion an deformation
sequences
• Grenzschichtdesign auf Basis anforderungsgerechter Beschichtung der textilen Strukturen für eine
bestmögliche Faseranbindung an die Elastomermatrix / Boundary layer design by customized coating of
textile structures in order to achieve a good fiber adhesion towards the rubber matrix
• Definierte Einstellung der Wärmeleitfähigkeit von Elastomerbauteilen durch Integration
wärmeleitender textiler 3D-Strukturen aus Draht bzw. Kohlenstoff / Adjustment of the thermal
conductivity of rubber components by integration of thermal conductive 3D textile structures made from metal
wires or carbon
• Erprobung der Elastomerbauteile unter praxisnahen Anwendungsbedingungen / Testing of the rubber
components under practice-oriented conditions

Textilverstärkte Elastomerbauteile kommen ver- auf Basis von textilen Aktoren oder Sensoren. Durch
stärkt im Maschinen-, Anlagen- und Fahrzeugbau zur die gezielte Integration von Zusatzfunktionen bereits
Anwendung. Reine Elastomerbauteile haben jedoch bei der Flächenbildung in die textile Verstärkungs-
meist Gebrauchseinschränkungen, z. B. aufgrund struktur können z. B. zusätzliche externe aktorisch-
der niedrigen Wärmeleitfähigkeit in Verbindung mit motorische Komponenten zur Erzeugung von Bewe-
einer starken Eigenerwärmung oder aufgrund von gungsabläufen durch Verformung sowie Sensoren
Versprödungen bei mechanischer Wechsel- bzw. zur Erfassung des Bauteildeformationszustands ein-

Vom funktionalisierten Textil zum adaptiven Elastomerverbund / From functionalized textile to adaptive elastomer composites

Dauerbelastung. Entscheidend für die Bauteilausle- gespart werden. Dazu werden gezielt textilbasierte
gung ist daher eine optimale Einstellung der Mate- Aktor- und Sensornetzwerke in die Verbunde inte-
rialeigenschaften von Elastomeren, die über eine griert. Weiterhin ist es möglich, Elastomere durch
hohe Dehnbarkeit und ein gutes Dämpfungsver- Integration von Magnetpartikeln zu funktionalisie-
mögen verfügen sowie deren Kombination mit last- ren und somit die Materialsteifigkeit elektromagne-
aufnehmenden textilen Festigkeits- und Steifigkeits- tisch zu modulieren. Diese Einstellbarkeit ist insbe-
trägern z. B. aus Polyester, PPS oder Aramidfasern, sondere bei Einsatz derartiger Elastomerbauteile als
um anforderungsgerechte Elastomerverbundbautei- Schwingungsdämpfer von hoher praktischer Rele-
le herstellen zu können. vanz.

Wesentlicher Forschungsschwerpunkt im Bereich Weitere Forschungsaktivitäten in enger Zusammen-
der Textil-Elastomer-Verbunde ist die Funktionali- arbeit mit der Industrie verfolgen das Ziel, durch die
sierung von Elastomerbauteilen durch Integration Integration von lastgerechten, anforderungsgerecht
interaktiver textiler Verstärkungsstrukturen, z. B. oberflächenmodifizierten Hochleistungsfaserstoffen

60