Ziel der Entwicklung
Das Projekt FLM-3DKNIT hatte das Ziel, eine Technologie zu entwickeln mit der konfektionierte, bereits dreidimensional drapierte, beziehungsweise aufgespannte Gestricke mittels Fused Layer Modeling mit thermoplastischen Kunststoffen bedruckt werden können. Übergeordnetes Ziel ist es hierbei, über Technologien zu verfügen, die eine individuelle Fertigung und Bearbeitung textiler Halbzeuge ermöglicht.
Vorteile und Lösungen
Es wurde ein Versuchsstand zur Bearbeitung dreidimensional vorliegender Rundgestricke aufgebaut und der Prozess von einem physischen Körper über einen 3D-gescannten Datensatz zum Grundkörper bzeziehungsweise bedruckten Gestrick entwickelt. Das Ergebnis des Prozesses ist noch konzeptionell. Mit Hilfe des Versuchsstandes konnte aber nicht nur ein Proof-of-Concept gezeigt, sondern auch Demonstratoren gedruckt werden (entspricht einem Technologiereifegrad von etwa TRL 6). Des Weiteren ist es im Rahmen von FLM-3DKNIT gelungen, den Konstruktionsaufwand durch die Anwendung eines parametrischen Algorithmus basierten Konstruktionsansatzes (Algorithm Aided Design, AAD) deutlich zu verringern. Die Konstruktion der zu druckenden Funktionsstrukturen setzt Fachpersonal mit CAD-Kenntnissen voraus. Außerdem gehen die Konstruktionskosten zu einhundert Prozent in das individuell gefertigte Einzelstück ein und ist damit ein Kostentreiber. Mit Hilfe des entwickelten Ansatzes ist es nun möglich, über Parameter, wie Initialpunktdichte und Strukturbreite, Funktionsstrukturen mit unterschiedlichem Flächendeckungsgrad zu generieren. Es wird nun möglich, Biegesteifigkeiten auch in Gradienten einzustellen und zu fertigen.
Zielgruppe und Zielmarkt
Die entwickelte Technologie bietet in Zukunft die Möglichkeit, individuell und trotzdem automatisiert textile Halbzeuge mit thermoplastischen Kunststoffen zu bedrucken. Von besonderem Interesse sind hierbei Textilkonstruktionen, die bereits dreidimensional vorliegen, wie Rundgestricke oder endkonturfertige 3D-Flachgestricke. Diese Fertigungstechnologie ist für die individuelle Herstellung von Produkten aus den Bereichen Sport- und Medizintextilien (Bandagen, Kompressionstextilien, Schuhe, ...), Schutztextilien sowie Leichtbau von Interesse.