Ziel der Entwicklung
Die derzeit verfügbaren technischen Lösungen für die Realisierung von Überwachungssystemen für Gurtförderanlagen haben, bedingt durch die mangelnde Flexibilität der verwendeten Draht-Sensoren nur eine begrenzte Lebensdauer. Daher gibt es Bestrebungen, durch Einsatz von flexibleren Materialien die Zuverlässigkeit und damit die Lebensdauer derartiger Anlagen zu erhöhen. Erste Versuche mit textilbasierten Zuleitungen für die Sensoren waren jedoch nicht erfolgreich, da u.a. die thermischen Eigenschaften der Basisgarne nicht den Anforderungen entsprochen haben. Es wird erwartet, dass leitfähige Garne auf der Basis von thermisch und mechanisch sehr widerstandsfähigen Grundgarnen diese Anforderungen deutlich besser erfüllen können. Dementsprechend besteht die Zielsetzung des Forschungsvorhabens in der Erarbeitung einer Technologie zur kontinuierlichen Herstellung von gleichmäßigen und haftfesten metallischen Schichten vorwiegend aus Kupfer, aber auch anderen Metallen auf einem Hochleistungsgarn (Poly-Ether-Ether-Keton [PEEK]).
Vorteile und Lösungen
Als Ergebnis der Projektbearbeitung ist eine Technologie entstanden, mit der Hochleistungsgarne mit sehr gleichmäßigen, sehr gut haftenden Metallschichten hergestellt werden können.
Dieses Verfahren ermöglicht eine wirtschaftliche Metallisierung von Monofilamenten mit geringer Umweltbelastung.
Das durch PVD-Verfahren und anschließende galvanische Verstärkung metallisierte Hochleistungsgarn weist eine sehr gute Leitfähigkeit auf. Es wird ein Widerstand von < 20 O/m erreicht. Die Metallschicht haftet auf der Garnoberfläche sehr gut und hält damit den thermischen und mechanischen Belastungen während Verarbeitung und Betrieb stand.
Im Ergebnis des Projektes werden neue Möglichkeiten zur kontinuierlichen Herstellung leitfähiger Fadenmaterialien auf der Basis von temperatur- und chemikalienbeständigen Polymeren geschaffen. Damit werden aufgrund der qualitativ sehr hochwertigen Metallschichten und der besonderen Grundeigenschaften der verwendeten Hochleistungsgarne die potenziellen Einsatzgebiete metallisierter Garne deutlich erweitert.
Zielgruppe und Zielmarkt
Mit metallisierten Fadenmaterialien auf Basis von Hochleistungspolymeren wird der Markt für leitfähige textile Materialien um ein alternatives Material erweitert. Viele der bereits entwickelten Prototypen innovativer und funktioneller Textilien können noch nicht am Markt platziert werden, weil die bisher kommerziell verfügbaren Materialien die Anforderungen hinsichtlich ihrer Zuverlässigkeit und Temperaturstabilität nicht erfüllen.
Die bei der Projektbearbeitung gesammelten Erkenntnisse und Erfahrungen werden für die weitere Entwicklung von leitfähigen Fadenmaterialien mit anderen Metallen und Schichtaufbau aus Metallen/ Metallverbindungen genutzt, um die Anwendungsmöglichkeiten metallisierter Garne zu erweitern.