Untersuchung zur Leistungsfähigkeit und Charakterisierung von thermoplastisch verstärkten

Flachgestricken

Christian Matthias

Student der Textil- und Ledertechnik, WH Zwickau ITP GmbH - Gesellschaft für intelligente textile Produkte, NL Weimar

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Gliederung

§  Zielstellung und Priorisierung

§  Technische Umsetzung

§  Textile Parameter

§  Untersuchungen und Ergebnisse

§  Zusammenfassung und Ausblick

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Quellen: Startseite: motor-talk.de/ markstein.de/ air-journal.fr

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Zielstellung und Priorisierung

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Hybridgestrick

Thermische Belastung

Mechanische Belastung

-  Sammeln erster Erkenntnisse über das Verhalten des textilen Materials

•  Schrumpfverhalten •  Brandverhalten

•  Zugfestigkeit

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Technische Umsetzung Stricken: Herstellen einer textilen Fläche aus Fadenmaterial durch Fadenumschlingung

à 1-Faden-Technik, Nadelbewegung erfolgt nacheinander

Fadenmaterial (Grundfaden)

Stricknadeln

Maschen

Plattiertechnik: Dem Strickprozess kann ein zweiter Faden (Plattierfaden) mit eingebracht werden. Dieser legt den identischen Weg zurück, wie der Grundfaden zurück und liegt unter diesem „versteckt“

Fadenmaterial (Plattierfaden)

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Technische Umsetzung

Faserverbundkunststoff: Entsteht, wenn ein Fadenmaterial mit einer matrixfähigen (Duro- oder Thermoplastisches Material) Komponente zusammengeführt wird.

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Technische Umsetzung Ablauf der Herstellung von thermoplastisch verstärkten Flachgestricken

Textile Fläche erzeugen Stricken

Formgebender Prozess Heizpresse

Gestrickte Fläche

Pressenform (beheizt)

T (°C)

FA  (bar)

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R/R plattiert R/R G plattiert Milano Rib plattiert Doubleface

Textile Parameter

Darstellung unterschiedlicher Flächenstrukturen - Bindungen

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Untersuchungen

Hybridgestrick Methode 1 Methode 2

1. Heizphase Verfestigung mittels Temperatur- und Druckeintrag (Presse)

2. Heizphase Verfestigen mittels Temperatureintrag (ohne Flächendruck)

1. Heizphase Verfestigung mittels Temperatureintrag (ohne Flächendruck)

Fazit Methode 1: - Thermische Fixierung durch Temperatur- und Druckeintrag

Fazit Methode 2: - Deutlicher Schrumpf der Gestricke

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Ergebnisse - Zugfestigkeitsprüfung

Durch Verfestigung der Gestricke wird eine Formbeständigkeit erreicht

0  

500  

1000  

1500  

2000  

0   50   100   150   200   250  

Zugk

raft

in [N

]

Dehnung [%]

Gestrick verfestigt

0  

500  

1000  

1500  

2000  

0   50   100   150   200   250  

Zugk

raft

in [N

]

Dehnung [%]

Gestrick unverfestigt

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Ergebnisse - Zugfestigkeitsprüfung

0  

200  

400  

600  

800  

1000  

1200  

1400  

1600  

0   20   40   60   80   100   120   140  

Zugk

raft

in [N

]

Dehnung in %

Kraft-Dehnungs-Diagramm

RR  pla/.  1.2  

RR  gekr.  pla/.  2.2  

Milano  Rib  pla/.  3.2  

Doubleface  4.2  

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Automobilnorm DIN 75200 (US MVSS 302) à Brenngeschwindigkeit unter 102 mm/min

Ergebnisse - Brandprüfung

Brennstrecke in mm

Brenndauer in sec

Brenngeschwindigkeit in mm/min

Nicht flammresistent ausgerüstetes Garn 254 144 106

Flammresistent ausgerüstetes Garn 0 0 0

Quelle: delius-contract.de

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Zusammenfassung

§  Stricken = 1-Faden-Technik (Garn + Strickmaschine = textile Fläche) §  Kombination unterschiedlicher Garne

§  Optische und haptische Unterschiede durch unterschiedliche Oberflächen (Bindungen)

§  Matrixsystem in Form von Garn bereits in der textilen Fläche integriert

§  Stricktechnische Maschenelemente integrierbar

§  Herstellung von Bauteilen in 2 Prozessschritten

§  Mehrlagenverbund möglich

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Funktionale Möglichkeiten: •  Unterbringung von elektronischen Komponenten zwischen den Gestricklagen

Ausblick

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Ausblick

Designtechnische Möglichkeiten: •  Einbringen von Logos, Mustern, Schriftzügen etc. direkt in den Strickprozess

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Hauptsitz  

 O/o-­‐  Schmerbach-­‐  Straße  19  09117  Chemnitz  /  Germany  

 info@itp-­‐gmbh.de  

 Fon:  0049  (0)371  –  77  51  778  Fax:  0049  (0)371  –  80  80  9537  

Zweigniederlassung  Weimar  

 Goetheplatz  3  99423  Weimar  /  Germany    weimar@itp-­‐gmbh.de    Fon:  0049  (0)3643  –  777  596  Fax:  0049  (0)3643  –  777  597  

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 Fragen  und  Anregungen  zum  Vortrag?  

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Ergebnisse - Schrumpfverhalten Bindungsvariante Rechts/Rechts plattiert

Methode 1 Methode 2

Bindungsvariante Milano Rib plattiert Methode 1 Methode 2

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Ergebnisse - Flächengewicht

1.1  1.2   1.3   1.4  

0,00  

200,00  

400,00  

600,00  

800,00  

1000,00  

1200,00  

1400,00  

Fläche

ngew

icht  in  [g

/m²]  

Flächengewichtsbes=mmung  R/R  pla@ert  

+45,93  %  +61,57%   +66,04  %  

2.1  2.2   2.3   2.4  

0,00  

500,00  

1000,00  

1500,00  

Fläche

ngew

icht  in  [g

/m²]  

Flächengewichtsbes=mmung  R/R  gekr.  pla@ert    

+25,56  %   +29,55%  

+43,61  %  

3.1   3.2   3.3  3.4  

0,0  

500,0  

1000,0  

1500,0  

Fläche

ngew

icht  in  [g

/m²]  

Flächengewichtsbes=mmung  Milano  Rib  pla@ert  

+17,93  %   +18,15%  +50,17  %  

763 g/m²

4.1   4.2  4.4  

0  

200  

400  

600  

800  

Fläche

ngew

icht  in  [g

/m²]  

Flächengewichtsbes=mmung  Doubleface  

+3,23%  

+55,93  %  376 g/m²

709 g/m² 950 g/m²

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