Ziel der Entwicklung
Textile Scharniere zeichnen sich vor allem durch eine extrem flache und damit äußerst platzsparende Bauweise aus. Die großen Kontaktflächen können mit den zu verbindenden Teilen gut geklebt, einlaminiert oder stofflich direkt integriert werden. Der Einsatz technischer Textilien als Gelenksysteme ist für ein breites Spektrum an Leichtbauanwendungen wie zum Beispiel Spritzguss, Pressen oder 3D-Druck geeignet und bietet eine korrosionsfreie und wartungsarme Leichtbaualternative zu Metallscharnieren. Damit können Gewichtseinsparungen von 50 bis 80 Prozent gegenüber metallischen Systemen erzielt werden, was sich gerade im Hinblick auf die Elektromobilität und damit im Hinblick auf Umwelt- und Ressourcenschonung als enormer Vorteil erweist. Eine qualitativ hochwertige und reproduzierbare Herstellung von textilen Gelenksystemen erfordert eine Anpassung bestehender Fertigungs- und Bearbeitungsmethoden an die speziellen Eigenschaften der textilen Halbzeuge. Dabei sind vor allem solche Arbeitsgänge wie das Schneiden, das Umformen oder das Glätten interessant, welche untereinander mittels geeigneter Handlingsverfahren verknüpft werden müssen. Im Rahmen des Projektes sollte eine modular aufgebaute, flexible, automatisierte Fertigung für eine qualitativ hochwertige und kostengünstige Produktion von textilen Gelenksystemen entstehen, welche entsprechend angepasst auch für die Herstellung anderer textiler Halbzeuge genutzt werden kann.
Vorteile und Lösungen
Die Herstellung und die Bearbeitung textiler Halbzeuge bedürfen gegenüber den klassischen mechanischen Verfahren einiger Anpassungen, speziell im Hinblick auf eine automatisierte Fertigung. Um eine größtmögliche Flexibilität hinsichtlich der unterschiedlichsten Eigenschaften textiler Materialien zu gewährleisten, ist es sinnvoll, modular aufgebaute Fertigungslinien in Betracht zu ziehen. Damit können im Bedarfsfall einzelne Fertigungssegmente gegeneinander ausgetauscht und ggf. modifiziert werden. Mittels Analyse der vorhandenen Maschinentechnik wurden einzelne Module für die entsprechenden Prozessschritte hinsichtlich der besonderen Eigenschaften und Erfordernisse der Textilgelenke optimiert und angepasst. In Kombination mit ebenfalls angepassten Handlingseinheiten und Qualitätsüberwachungsmodulen entstand schließlich eine voll automatisierte Fertigungslinie zur flexiblen und kostengünstigen Herstellung textiler Gelenksystem in gleichbleibend hoher Qualität.
Zielgruppe und Zielmarkt
Im Rahmen des Projekts ist eine Automatisierungslösung zur Konfektionierung textiler Gelenksysteme entstanden. Textile Gelenke besitzen aufgrund ihres geringen Gewichts und den hervorragenden mechanischen Eigenschaften der technischen Fasern, viele Vorteile gegenüber herkömmlichen Gelenkanwendungen. Die vielfältigen Möglichkeiten der Folgeverarbeitung erweitern die Einsatzmöglichkeiten zusätzlich. Daher ergeben sich für textile Gelenksysteme folgende Hauptanwendungen: Automobilindustrie (Interieur, Sicherheitstechnik & -einrichtungen), Luftfahrtindustrie (Interieur, Sicherheitstechnik & -einrichtungen), Verpackungsindustrie (Transportkisten), Schifffahrtsindustrie (Interieur, Sicherheitstechnik & -einrichtungen) und Outdoor-Ausrüster (Taschen, Rucksäcke, Kletterzubehör). Das entwickelte Anlagensystem ist grundsätzlich für alle oben beschriebenen Endanwender, die ausgehend von einer Bahnware ein textiles Gelenk herstellen, interessant. Da die technischen Zielkriterien hinsichtlich Taktzeit der Automatisierungslösung und der guten Qualität des textilen Gelenksystems erreicht wurden, ist langfristig mit einer Marktdurchdringung in diesen Anwendungsgebieten zu rechnen. Anfragen aus der Industrie bestätigen das Interesse an der technischen Lösung sowohl seitens der Konfektionäre als auch seitens der Hersteller technischer Textilien. Potenzielle Nutzer der vorliegenden Ergebnisse des Forschungsvorhabens sind vor allem kleine und mittlere Unternehmen der Textilindustrie, die klassische und technische Textilien im Kleinserienmaßstab produzieren beziehungsweise textile Halbzeuge verarbeiten. Für solche Firmen bietet es sich an, mehrere Verfahrensschritte im eigenen Unternehmen auf kurzen Wegen miteinander zu verknüpfen und eigene Erfahrungen in direkter Rückkopplung in die Prozessoptimierung einfließen zu lassen. Kleinere, regional gut vernetzte Zulieferbetriebe für die verschiedensten Bereiche, sind flexibel und teilweise auch in der Lage im eigenen Hause textile Flächen als Halbzeug herzustellen.
