Forschung & Innovation

Strickmuster statt Edelstahl

Geflechtverstärkte Rohrleitungs- elemente mit festigkeitsoptimiertem Eigenschaftsprofil

02.03.2015 -

Faserverstärkte Kunststoffe sind nicht nur im Fahrzeugbau Tausendsassas der Materialwissenschaft, auch im Apparate- und Behälterbau können sie zu Einsatz kommen. Voraussetzung ist allerdings, dass die Bauteile sich kostengünstig und automatisiert herstellen lassen. Neue Flechttechniken sollen das möglich machen.
Geflechte erlauben im Gegensatz zur Wickeltechnik, auch weniger stark oder gar nicht gekrümmte Bauteile herzustellen. Einen Nachteil haben die bisher eingesetzten Flechtstrukturen allerdings: Beim Wickeln oder beim Legen in Schichten werden alle Fasern ganz gleichmäßig ausgerichtet und liegen sehr glatt. Beim Flechten treten so genannte „Ondulationswinkel" auf, das heißt, die Fasern schlingen sich umeinander und liegen nicht mehr alle exakt in einer Ebene; dadurch wird die Festigkeit etwas geringer. Dieser Ondulationswinkel hängt unter anderem vom Flechtmuster ab.
Im Rahmen der industriellen Gemeinschaftsforschung wollen Wissenschaftler für Rohr- und Hohlkammerprofile und für Verbindungsstücke, wie sie in der chemischen Industrie zum Einsatz kommen, neue Werkstoffe entwickeln. Im Mittelpunkt steht dabei die Entwicklung neuer Flechtmuster, die für die gewünschten Eigenschaften optimal sind. Dazu sollen die Anforderungen für die Bauteile genau festgelegt und daraus, soweit wie möglich, die Werkstoffparameter berechnet werden. Natürlich werden die Strukturen auch in der Praxis an Demonstrationsobjekten erprobt. Von neuen, leichteren und kostengünstigen Bauteilen, die so entstehen könnten, profitieren sowohl die Werkstoffhersteller als auch die Apparatebauer und die Abnehmerbranchen.

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