Konstruktiv-technologische Entwicklung von Hochleistungsdrehergeweben für Hightech-Anwendungen

Die Dissertation beschreibt die konstruktiv-technologische Modifikation einer EasyLeno® 2T Webmaschine der Firma Lindauer DORNIER GmbH. Auf Basis dieser Maschinenmodifikation ist es erstmals möglich, Drehergewebe aus groben Hochleistungsfaserstoffen schädigungsminimal zu halbdreherbindigen Geweben zu verarbeiten. Zur strukturellen Analyse und als Basis für eine virtuelle Produktentwicklung wurde geometrische Modelle der halbdreherbindigen Gewebe entwickelt. Die Modellbildung erfolgte unter Verwendung von Polynomfunktionen, die die Verstärkungsfadenverläufe in der Einheitszelle in Abhängigkeit von Struktur- und Materialparametern analytisch und realitätsnah beschreiben. Die auf Basis der geometrischen Modellierung identifizierten Wirkzusammenhänge zwischen den Webprozess- und den Gewebegeometrieparametern ermöglichen somit die Fertigung von Drehergeweben mit einem maßgeschneiderten Spannungs-Dehnungs-Verhalten für ein breites Anwendungsportfolio. Den Nachweis der besonderen Leistungsfähigkeit der neuartigen halbdreherbindigen Gewebe erfolgt experimentell durch die Analyse des Zugspannungsverhaltens von mit diesen Geweben verstärkten Faserverbundprobenkörpern. Die ermittelte mittlere Zugfestigkeit von drehergewebeverstärkten Faserkunststoffverbundprobenkörpern zeigt eine um 30 % erhöhte Zugfestigkeit gegenüber klassischen köperbindigen Verstärkungsgeweben mit gleichem Flächengewicht. Die Ergebnisse der Dissertation schaffen eine fundierte Wissensbasis für eine effiziente Entwicklung von maßgeschneiderten Verstärkungsgeweben und leisten damit einen substantiellen Beitrag zur Entwicklung von energie- und ressourceneffizient hergestellten faserverstärkten Verbundstrukturen.