Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM
Nicht alle Fasern sind rund. Aber wie schafft man es, dass es trotzdem rund läuft und eine Kunststofffaser z.B. mit einem kleeblattförmigen Querschnitt gesponnen wird? Ein Team unserer Abteilung »Transportvorgänge« entwickelt Simulationsmethoden für solche komplexen Aufgabenstellungen – zum Einsatz kommen dabei unsere etablierten Softwarelösungen MESHFREE und VISPI.
Ein Alltag ohne Kunststofffasern ist heute undenkbar. In nahezu allen Lebensbereichen begegnen sie uns, ob im Ölfilter oder in einer medizinischen Gesichtsmaske aus Vliesstoff – dabei setzen sie sich je nach Funktion unterschiedlich zusammen. Im Kern kommt es aber bei allen auf die Fasern im Kleinen und den Produktionsprozess im Großen an.
Bei Spinnprozessen zur Herstellung von synthetischen Fasern wird geschmolzene oder gelöste Masse durch feine Düsen gepresst und zu Fasern versponnen. Diese werden meist zum Aushärten durch eine Luftströmung geführt. Bekannte Verfahren sind Schmelzspinnen oder Trockenspinnen. Allen gemein: Es ist immer ein anspruchsvoller Prozess, bei dem alle Komponenten optimal zusammenspielen müssen. Deshalb hat unsere Abteilung »Transportvorgänge« bereits Software-Lösungen entwickelt, die den Spinnprozess als digitalen Zwilling virtuell abbilden. Solche Simulationen sparen den Herstellenden kosten- und zeitintensive Experimente, erlauben neue Einblicke und ermöglichen systematische Parametervariationen, die dann beim Produktdesign unterstützen.
