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Jahresbericht 2022

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 te Technologie zur Herstellung von Leichtbaugrei-
geschlossener und gitterartiger textiler Verstär- fern mit integrierter Aktorik auf Basis von Formge-
kungsstrukturen auf Multiaxial-Kettenwirkmaschi- dächtnislegierungen entwickelt. Im Rahmen des SFB/
nen sowie auf Basis der Robotik. Diese sind für die TRR 280 wird die Robotik weiterhin ein Forschungs-
Verarbeitung von Hochleistungsfaserstoffen wie schwerpunkt bleiben. Ziel ist die Entwicklung einer
Carbon oder Glas bestens ausgerüstet. Hierfür ste- Technologie zur Realisierung von biologisch inspi-
hen leistungsfähige Nähwirkmaschinen sowie Indus- rierten, lastangepassten 3D-Textilbewehrungen.
trieroboter zur Verfügung. Im BMBF-Forschungsvor-
haben „C³ - Carbon Concrete Composite“ wurden am Darüber hinaus wurden in industrienahen Projek-
ITM Bewehrungsstrukturen und Beschichtungssys- ten textile Bewehrungen mit profilierten Oberflä-
teme sowie notwendige Maschinentechnologien chen entwickelt sowohl auf Basis der Multiaxial-Ket-
entwickelt, um das Einsatzspektrum für Carbonbe- tenwirktechnik als auch der Robotik mit dem Ziel
ton zu erweitern und zusätzliche Anwendungsfelder den Verbund zwischen der Textilbewehrung und
zu erschließen. Im Rahmen von C³ wurden eine Viel- dem Beton zu verbessern (IGF 21153, IGF 21375,
zahl von weiteren, praxisrelevanten Themen bear- ZF4008344KI9). Weiterhin erfolgte die Entwicklung
beitet wie brandfallbeständige Textilbewehrungen, von Amphibienleiteinrichtungen aus Textilbeton
vollautomatische Umformprozesse sowie die Qua- sowie multifunktionaler Bewehrungsstrukturen zur
litätssicherung der Herstellungsprozesskette. Ein Verstärkung und kontinuierlichen Bauwerksüberwa-
besonderer Schwerpunkt ist die Entwicklung von chung (ZF4008332Kl9, ZF4008325Kl8). Der gemein-
innovativen Verfahren zur Fertigung von lastange- sam mit dem IMB der TUD entwickelte Netzgitterträ-
passten, materialeffizienten Bewehrungsstrukturen. ger zeigt das Potenzial zur Betoneinsparung sowie
Hierfür wurde eine robotergestützte Fertigungsan- der Integration von Hohlräumen für Medien- und
lage für die Technologieentwicklung und -erpro- Kabelführungen, für Halbfertigteile z. B. für Decken-
bung dieser neuartigen Prozesskette konzipiert und platten. (IGF 21556 BR).
erfolgreich umgesetzt. Weiterhin wurde in einem
interdisziplinären SAB-Projekt eine robotergestütz-

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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