Konzept für einen modifizierten Produktentstehungsprozess von Faserverbundbauteilen zur Anwendung integral verstärkter Gewebe

Hohe Verschnittmengen und vielstufige Prozesse im Preforming sind wesentliche Kostentreiber bei der Herstellung von Bauteilen aus faserverstärkten Kunststoffen (FVK). Verfahren zur Herstellung lokal verstärkter Verstärkungstextilien, sog. Tailored Textiles, bieten das Potential, den Verschnitt und die Prozessschritte in der Preformherstellung wesentlich zu reduzieren. Bisher wird der breite industrielle Einsatz jedoch gehemmt, da bestehende Prozesse zur Auslegung und Herstellung von Faserverbundbauteilen auf der Verwendung uniformer Rollenware bestehen und eine systematische Berücksichtigung von Tailored Textiles bisher nicht möglich ist.
Im Rahmen der Arbeit wird der Produktentstehungsprozess von Bauteilen aus FVK ganzheitlich betrachtet und notwendige Modifizierungen sowie Ergänzungen zur Berücksichtigung von Tailored Textiles werden vorgenommen. Innerhalb des modifizierten Vorgehens benötigte Methoden und Werkzeuge werden entweder auf Basis bestehender Methoden vorgeschlagen oder nach Bedarf neu entwickelt. Für die im Rahmen dieser Arbeit erfolgenden technologiebezogenen Entwicklungen wird das Open-Reed-Webverfahren als repräsentativer Herstellungsprozess für Tailored Textiles betrachtet. Bei Analyse des Produktentstehungsprozesses werden die Aspekte der Bauteilkonzeptionierung, Bauteilauslegung, Produktionsplanung und Prozessentwicklung berücksichtigt. Der aufgestellte modifizierte Produktentstehungsprozess umfasst die Schritte von der Bauteilkonzipierung bis zur Herstellung. Das entwickelte Vorgehen wird schließlich anhand von Validierungsstudien erprobt und anhand eines Demonstrators das Kosten- und Gewichtseinsparpotential beispielhaft ermittelt.