Textilbewehrungen in Beton benötigen keine korrosionsbedingte Überdeckung und machen das Bauen damit preiswerter, umweltfreundlicher und vielfältiger. Vollkommen neue architektonische Lösungen können durch die schlanken Bauformen von Textilbeton umgesetzt werden. Was konkret möglich ist, wird u. a. am Institut für Textiltechnik (ITA) der RWTH Aachen untersucht. Bereits zwischen 1999 und 2011 entwickelte hier die Forschungsgruppe Construction Composites im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 532 textile Bewehrungsstrukturen für den Betonbau. Die Arbeiten erfolgten auf einer Malimo- Maschine von KARL MAYER. Sie wurden nach 2011 am ITA fortgesetzt. Jüngste Textilprojekte stellten hohe Anforderungen an die Maschinentechnik und machten Neuinvestitionen erforderlich. Abermals entschied sich das ITA für ein Modell von KARL MAYER. „Bereits die Malimo war eine tolle Maschine. Leider war sie in die Jahre gekommen“, sagt Martin Scheurer vom Lehrstuhl für Textilmaschinenbau und ITA zu den Gründen für die Wahl. Er und seine Kollegen schätzten zudem KARL MAYER als kompetenten Partner bei Fragen und für seinen Service. Nun freuen sie sich über den Newcomer: Ende 2020 wurde eine BIAXTRONIC® CO nach Aachen geliefert. Zuvor wurde sie bei KARL MAYER Technische Textilien in Chemnitz einmal komplett montiert und funktionell geprüft, denn sie ist ein maßgeschneidertes Modell. Die Hochleistungs-Wirkmaschine mit maschenreihengerechtem Schusseintrag wurde mit neuartigen Funktionen ausgestattet, die dem ITA und seinen Forschungspartnern neue Forschungswege eröffnen sollen.

Ein Modell nach Maß

Die BIAXTRONIC® CO ist für die Herstellung von biaxialen Gelegen und Verbundstrukturen prädestiniert und wurde für ihren Einsatz am ITA mit spezifischen Features ausgestattet. Eines hierunter ist KAMCOS® 2. Das KARL MAYER Command System neuster Generation bietet eine Ethernet-Schnittstelle zur Integration der Maschine in ein bestehendes Netzwerk. Dies ermöglicht die Beteiligung an zukunftsweisenden Forschungsthemen wie Industrie 4.0, Inline-Qualitätskontrolle, Soziologie oder Vernetzung der Prozesskette. „Wir planen, die Daten der produzierenden Maschine per Ethernet an das Exzellenzcluster Internet of Production der RWTH Aachen University zu übermitteln. Das Cluster beschäftigt sich mit Produktionsforschung in Hochlohnländern“, erklärt Martin Scheurer hierzu. Die BIAXTRONIC® CO für die Forschungseinrichtung wurde zudem mit einem EL-Mustergetriebe bestückt. Die elektronische Legebarrensteuerung und die Möglichkeit, Prozessparameter inline zu variieren, tragen zur Herstellung lokal angepasster, maßgeschneiderter Textilien bei. Außerdem lässt sich die Produktqualität maßgeblich verbessern. So will Martin Scheurer mit dem EL-Getriebe den Einfluss des Wirkfadens in verschiedenen Legungsvarianten auf die Geometrie des eingesetzten Rovings und damit auf das Verhalten der fertigen Gitterstruktur untersuchen. Weitere Details, die für die BIAXTRONIC® CO sprachen, sind eine Arbeitsbreite gemäß den Standards der industriellen Praxis und die Möglichkeit, Basissubstrate wie Vlies in einem Standardprozess zuzuführen. 

Projekte für Forschung und Praxis

Mit der BIAXTRONIC® CO wollen die Forscher des ITA vor allem Bewehrungsstrukturen für Betonmatrizen weiterentwickeln und produzieren. Daneben sollen auf der Maschine auch Funktionsmuster und Prototypen für andere Anwendungsbereiche entstehen. Martin Scheurer und sein Team wollen beispielsweise Verstärkungen für Wundauflagen und hybride Gewirke auf einem Vliessubstrat herstellen. Die Kombination von Gitterstrukturen mit weiteren Materialien macht grundlegende Forschungen zu Geotextil-Anwendungen möglich. Zudem können Projekte für die Filtrationstechnik umgesetzt werden. Denkbar ist auch die Fertigung von unidirektionalen (UD) Gelegen für Faserverbundwerkstoffe und von Flachgewirken für Heiztextilien, die im Mobilitätsbereich eingesetzt werden können. Neben der Forschungs- und Entwicklungsarbeit hat das ITA mit der BIAXTRONIC® CO die Produktionspraxis im Visier. Nutzer von Schusswirkmaschinen können die Kapazitäten und das Know-how aus Aachen verwenden, um ihre Produktionsprozesse zu optimieren, Prototypen neuer Textilstrukturen zu fertigen oder die Verarbeitung neuer Materialien zu testen.

Save the Date zum Kennenlernen

Was sich mit der BIAXTRONIC® CO alles machen lässt, können Interessenten am 29. April 2021 ausloten. Zum Auftakt des neuen Jahres lädt das ITA zu einem Kennenlernen der neuen Maschine während eines eintägigen Industrie-Events ein. „Wir freuen uns auf den Austausch mit der Industrie und mit Forschungspartnern aus aller Welt“, sagt Martin Scheurer. Er erwartet anregende Gespräche, insbesondere über die Bedürfnisse und künftigen Entwicklungen der Unternehmen aus der Fertigungspraxis.

Danksagung

Die Beschaffung der BIAXTRONIC® CO wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Nordrhein- Westfalen unter der Projektnummer INST 222/1264-1 FUGG gefördert. Das ITA bedankt sich bei der DFG und dem Land Nordrhein-Westfalen für die finanzielle Unterstützung. Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an: martin.scheurer@ita.rwth-aachen.de