Page 88 - ITM Jahresbericht 2021

Jahresbericht 2021

Die vorliegende Arbeit präsentiert eine Methode zur sibility. Moreover, the proven concepts were scaled by
Reduktion der Taktzeit zur Imprägnierung und Kon- a transfer of the parameters to a complex component
solidierung komplexer Bauteilgeometrien auf Basis geometry using an innovative tooling concept. Finally,
leitfähiger Hybridgarntextilien von derzeitig mehre- the whole process chain starting from the polymer and
ren Minuten auf unter eine Minute, mit Potenzial zur the single fiber to the hybrid yarn, the multi-layer-fab-
weiteren Minimierung. Dies erfolgt mittels In-situ- ric and the finished component was evaluated on an
Erwärmung im formgebenden Werkzeug unter Nut- economic basis.
zung der Widerstandsverluste bei Stromfluss durch
die leitfähigen Verstärkungsfasern. Neben der Cha- The realized work shows a technology for the econom-
rakterisierung und Simulation der Erwärmung im ical production of components based on recycled car-
Mehrlagengewebe wird eine Parameteranalyse an bon fibers in less than a minute cycle time. Further-
generischen Probekörpern durchgeführt, um die more, there are advantages due to the low material
Machbarkeit zu demonstrieren. Genauso findet costs of the hybrid roving, the high degree of automa-
eine erfolgreiche Skalierung der Technologie durch tion and the energetically efficient intrinsic heating of
Übertragung der Ergebnisse auf eine komplexe Bau- the semi-finished product.
teilgeometrie anhand einer innovativen Werkzeug-
technologie statt. Am Ende der Arbeit erfolgt eine Die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des ITM gra-
wirtschaftliche Betrachtung der kompletten Pro- tulieren Herrn Dr.-Ing. Julian Reese zum erfolgrei-
zesskette von der einzelnen Faser, über den Hyb- chen Abschluss seiner Dissertation recht herzlich
ridroving und das Mehrlagengewebe, bis zum fer- und wünschen ihm für seine weitere berufliche und
tigen Bauteil. private Zukunft alles Gute und viel Erfolg.
Die Arbeit zeigt eine Technologie zur wirtschaftli-
chen Fertigung von Bauteilen aus rezyklierten Koh-
lenstofffasern in unter einer Minute Taktzeit. Des • Dissertation von Herrn Dr.-Ing.
Weiteren bieten sich Vorteile durch die geringen Dustin Ahrendt
Materialkosten des Hybridrovings, den hohen Grad
der Automatisierung und die energetisch effiziente Am 27. Mai 2021 fand unter dem Vorsitz von Herrn
intrinsische Erwärmung des Halbzeugs. Prof. Gude (Institut für Leichtbau und Kunststoff-
technik der TU Dresden) die erfolgreiche Verteidi-
gung der an der Professur für Entwicklung und Mon-
Download der Dissertation: tage von textilen Produkten des ITM erarbeiteten
Dissertation „Entwicklung einer CAE–Prozessket-
Qucosa : te zur Herstellung und Verarbeitung funktions-
®
angepasster biegeweicher und biegesteifer texti-
ler Strukturen für kundenindividuelle neuartige
Development of a joule heating process for the orthopädische Hilfsmittel“ von Herrn Dr.-Ing. Dus-
impregnation and consolidation of carbon fiber tin Ahrendt statt.
based thermoplastic hybrid yarn textiles
Die Promotionsschrift wurde durch Frau Prof. Krzy-
Textile engineering enables the use of recycled carbon winski (ITM) und Herrn Prof. Modler (Institut für
fibers for thermoplastic composite components with Leichtbau und Kunststofftechnik der TU Dresden)
high mechanical requirements. Achieving comparable begutachtet. Als Beisitzende begleiteten Herr Prof.
mechanical properties as continuous fiber reinforced Kyosev (ITM) und Herr Prof. Schmauder (Institut für
composite components is realized by hybrid yarn tex- Technische Logistik und Arbeitssysteme der TU Dres-
tiles based on staple fiber technology. However, the use den) das Promotionsverfahren.
of thermoplastic hybrid yarn textiles to produce more
than 100,000 parts per year requires short cycle times Aufgrund der aktuellen COVID-19 Pandemie fand
for the impregnation and consolidation of the textile die öffentliche Verteidigung als Video-Verteidigung
semi-finished products. This is not given in the current statt, sodass ein Teil der Prüfungskomission sowie
state of the art, such that there is a need for research. alle interessierten Zuschauer:innen online dazuge-
schaltet wurden.
The conducted research presents a method to reduce
the cycle time for impregnation and consolidation of Herr Dr.-Ing. Dustin Ahrendt studierte Wirtschafts-
complex component geometries based on electrical- ingenieurwesen mit der technischen Vertiefungs-
ly conductive hybrid yarn textiles from currently sev- richtung „Textil- und Konfektionstechnik“ im Bache-
eral minutes to under a minute, with potential for fur- lor sowie Master an der TU Dresden. Das Studium
ther reduction. This is realized by intrinsic joule heating schloss er mit einer Masterarbeit am ITM ab. Von
of the electrically conductive carbon fibers under pres- November 2015 bis Oktober 2020 war er als wissen-
sure in the forming die. In addition to the character- schaftlicher Mitarbeiter am ITM der TU Dresden an
ization and simulation of the heating process within der heutigen Professur für Entwicklung und Monta-
the multi-layer-fabric, a parametric analysis was car- ge von textilen Produkten tätig. Sein Forschungsfo-
ried out on generic specimens to demonstrate the fea- kus lag auf der Kombination additiver Fertigungs-

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