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Textile Verbundbauweisen und Fertigungstechnologien für Leichtbaustrukturen des Maschinen- und Fahrzeugbaus / SPP 1123

Textile Composite Design and Manufacturing Technologies of Lightweight Structures for Mechanical Engineering and Vehicle Enginee

17.09.2003

Programmbeschreibung / Programme Summary

Neue textile Verbundbauweisen ermöglichen (analog den Leichtbauprinzipien der Natur) die präzise Ausrichtung der Armierung an die Beanspruchung und erzielen damit außerordentliche Leichtbaueigenschaften. Ein breiter, zukunftsträchtiger Einsatz textiler Verstärkungsgerüste für Leichtbaustrukturen wird jedoch derzeit sowohl durch das nicht ausreichende Wissen bezüglich Auslegung, Halbzeuggestaltung und Preformbauweise als auch durch die mangelnde Prozesssicherheit und Reproduzierbarkeit der Fertigungstechnologie begrenzt. Ziel des Schwerpunktprogramms ist daher die Entwicklung von Methoden zur beanspruchungsgerechten Gestaltung textiler Preforms und Bauteile sowie die Erarbeitung angepasster Fertigungstechnologien, Konsolidierungsverfahren, Montagetechniken und Werkzeugsysteme. Dabei sind insbesondere Fragestellungen zur kraftflussgerechten Anwendung technischer Verstärkungstextilien anhand von Technologiedemonstratoren des Maschinen- und Fahrzeugbaus zu klären. So kommt der Erforschung textiler Verstärkungsstrukturen für die beanspruchungsgerechte Bauteilausführung ein hoher Stellenwert zu. Darüber hinaus sollen auch grundlegende Erkenntnisse zur Funktionsintegration und zum dynamischen Werkstoffverhalten bis hin zur Crashsicherheit gewonnen werden. Ein Hauptaugenmerk ist dabei auf die schnelle Herstellung von Verstärkungen, etwa als Preforms, für extrem leichte und zuverlässige, ökonomie- und ökologiegerechte Bauteilstrukturen mit hoher Konturkomplexität zu richten, um das Anwendungspotential textiler Verbundbauweisen zu erweitern.

Novel textile reinforced composite designs enable (similar to the lightweight principles of nature) a precise adaptation of the reinforcement structure to the loads and therewith offer extraordinary lightweight characteristics. A broad, seminal application of textile reinforcements for lightweight structures however is presently limited by the insufficient knowledge regarding structural design, preform design and preform construction as well as by a lack of process reliability and reproducibility of the manufacturing technology. The aim of the programme is to develop methods for a load-adapted design of textile preforms and components as well as to acquire suited manufacturing technologies, consolidation techniques, assembly techniques and tooling systems. To this end, especially issues of adapting technical reinforcing textiles to the flux of force have to be studied on technology demonstrators from mechanical engineering or vehicle engineering. Here, the investigation of textile reinforcement structures gains significant importance for the load-adapted design. Besides that, also fundamental results with respect to function integration and dynamic material behaviour as well as crashworthiness are aimed at. This puts a special focus on a rapid manufacturing of reinforcements, e. g. preforms, for extremely light and reliable, economical and ecological component structures with highly complex shapes in order to open up new potential applications to textile composite design.

Sprecher / Spokesperson:

Professor Dr.-Ing. Werner Hufenbach
Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik der Technischen Universität Dresden
Mommsenstraße 13 · 01069 Dresden
Tel.: (0351) 463-38142 · Fax.: (0351) 463-38143
E-Mail: ilk@ilk.mw.tu-dresden.de

Further Information: www.tu-dresden.de/mw/ilk/spp1123/