Gewebe zur Verstärkung von Faserkunststoffverbund-(FKV-)Bauteilen wurden bisher meist auf Breitwebmaschinen mit einer festen Gewebebreite gefertigt. Die dadurch oft nötigen Bauteil-Zuschnitte führten zu Abfallraten von bis zu 50 %. Zudem wird die Effizienz der Hochleistungsfaserstoffe beeinträchtigt, da die Fäden nicht kraftflussgerecht und insbesondere nicht durchgängig im Bauteil verlaufen.

Um dieses Manko zu beheben, haben Forschende am ITM eine wegweisende Technologie entwickelt. Sie ermöglicht die Herstellung von Geweben mit variabler Breite direkt im Webprozess auf Breitwebmaschinen.

Webtechnische Lösung
Der entscheidende Ansatz des Projekts liegt in der Entwicklung eines breitenverstellbaren Webblattes für Breitwebmaschinen, bei dem die Teilung im Webprozess flexibel geändert werden kann. Dadurch kann die Kettfadendichte während der Gewebefertigung angepasst werden, was gleichzeitig die Breite des Gewebes verändert. Dies eröffnet neue Möglichkeiten, Gewebe direkt in der gewünschten Bauteilgeometrie herzustellen und reduziert den Verschnitt erheblich.

Das neu entwickelte Webblatt besteht aus Rietstäben, die in einem Federverbund aufgereiht sind und deren Abstände durch zusammenfahrende Schlitten komprimiert werden können. Schrittmotoren treiben die Schlitten an und ihre Drehbewegungen werden über flexible Wellen auf das Webblatt übertragen. Eine weitere konstruktive Eigenschaft ist die fixierte Mitte des Webblattes, was die Fertigung von asymmetrischen Gewebeaußenkonturen ermöglicht. Die Stellwege der Schrittmotoren werden entsprechend der linken oder rechten Gewebeaußenkontur programmiert.

Erfolgreiche Anwendung
Das entwickelte Webblatt wurde bereits erfolgreich in eine Stangengreiferwebmaschine implementiert und getestet. Die Breite des Testgewebes wurde während des Webens von 1000 mm auf 700 mm reduziert und anschließend wieder erweitert. Die Geometriegenauigkeit zwischen programmierter und resultierender Gewebebreite wich maximal um 2 % ab.  Auch Gewebe mit asymmetrischen Gewebeaußenkonturen konnten hergestellt werden.

Nun können also Gewebe für FKV-Bauteile direkt im Webprozess mit den geforderten Außenkonturen gefertigt werden. Dies eröffnet vielfältige Anwendungsmöglichkeiten, etwa bei der Herstellung von Rotoren oder in der Architektur für die Fertigung von Membrangeweben. Die Technologie hat das Potenzial, die Fertigung von FKV-Bauteilen erheblich effizienter und nachhaltiger zu gestalten und die Entwicklung innovativer Produkte in verschiedenen Branchen zu ermöglichen. Die Forschungsergebnisse bieten eine vielversprechende Grundlage
für künftige Entwicklungen und revolutionäre Anwendungen in der Textilindustrie.