Textiltechnik: Systematische Gestaltung von Fertigungsprozessen textiler Verstärkungsstrukturen für Hochleistungs-Faserverbundkunststoffe

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Die Senkung der Prozesskosten bei der Preformherstellung ist entscheidend für die wirtschaftliche Wettbewerbsfähigkeit von Faserverbundkunststoffen (FVK) als Leichtbauwerkstoffe. Die Planung von Fertigungsprozessen ist dabei unerlässlich, jedoch sind bestehende Vorschriften und Methoden meist auf konventionelle Werkstoffe beschränkt. FVK erfordert eine besondere Berücksichtigung, da der Werkstoff während des Fertigungsprozesses entsteht. Aktuell ist die Planung für die Herstellung von FVK-Bauteilen, insbesondere im textilen Preforming, stark iterativ und intuitiv geprägt. Dies führt zu hohem Planungsaufwand und der Gefahr, dass nur etablierte Systeme betrachtet werden, wodurch potenziell vorteilhafte Alternativen unberücksichtigt bleiben. Ziel der Arbeit ist die systematische und effiziente Planung von Prozessketten zur Herstellung textiler Preforms, die den spezifischen Anforderungen von FVK gerecht wird. Der Prozess beginnt mit der Verarbeitung textiler Verstärkungshalbzeuge und endet mit der Bereitstellung endkonturnaher textiler Strukturen für Liquid-Composite-Molding-Prozesse. Es werden sowohl Prototypenbau als auch Großserienfertigung betrachtet. Bestehende Methoden zur Prozessplanung werden bewertet, um Defizite zu identifizieren und Anforderungen an eine effektive Methodik zu formulieren. Zudem werden relevante Zusammenhänge zwischen Materialien, Prozessen und Bauteilen analysiert, um reproduzierbare Vorgehensweisen fü