Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM
Faserverstärkte Kunststoffe sind die Basis für viele Anwendungen des modernen Leichtbaus und bieten eine Reihe von Vorteilen. Aber gerade das nötige Know-how der idealen Faser- und Textilanordnung stellt für kleinere Unternehmen eine hohe Hürde dar. In Zusammenarbeit mit dem Institut für Textiltechnik (ITA) und dem Institut für Unternehmenskybernetik (IfU) in Aachen entwickeln wir ein mathematisches Simulationsverfahren zur Optimierung der Drapierbarkeit (Verformbarkeit) von Textilien.
Das Potential von Bauteilen aus faserverstärkten Kunststoffen (FVK) hängt stark von den verwendeten Verstärkungstextilien und deren Drapierfähigkeit (Verformbarkeit) ab. Die Drapierqualität nach dem Preforming wird anhand von Fehlstellen und Falten im Textil bewertet. Preforming bezeichnet dabei die Prozesse zur Herstellung einer trockenen Verstärkungsstruktur. Nur wenn die Textilfasern lokal in der geforderten Orientierung vorliegen, wird das enorme Leichtbaupotenzial des anisotropen Werkstoffs gezielt ausgenutzt. Der Drapierprozess erfolgt bei der Fertigung komplexer Geometrien durch erfahrene Fachkräfte. Dabei fehlen jedoch Standards und objektiven Kriterien, weshalb der Prozess aus technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten optimiert werden sollte.
