FAVILEIT. Ein Prüfgerät zur simultanen Charakterisierung mechanischer und elektrischer Eigenschaften von Fasern und Garnen für technische Textilien

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Pressemeldung der Firma Technische Universität Dresden - Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik
Zugprüfung einer Faser im FAVIMAT+. © Textechno Herbert Stein GmbH & Co. KG


Das Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) der TU Dresden hat in Kooperation mit der Textechno Herbert Stein GmbH & Co. KG das zweijährige ZIM-Vorhaben FAVILEIT zur Entwicklung eines neuartigen Prüfverfahrens für Spezialfasern intelligenter E-Textilien gestartet. Ziel ist es, eine standardisierte und kommerziell verfügbare Prüfmaschine zu entwickeln, welche simultan die mechanischen und elektrischen Eigenschaften von Fasern und Garnen misst und dadurch die elektrische Leitfähigkeit in Abhängigkeit von der mechanischen Belastung zu charakterisieren ermöglicht.

Die rasante Entwicklung im Bereich von Smart Textiles ermöglicht eine neue Dimension der Funktionsintegration in die Stoffe und schafft somit die Voraussetzung für ein innovatives Design der Zukunft. Neben der Verwendung in Konsumgütern wie beheizter Kleidung lassen sich auch für technische Zwecke E-Textilien mit integrierten elektronischen und sensorischen Funktionen designen. Solche Textilien können breit eingesetzt werden. Ein durch Sensorfunktionen erweitertes Faserverbundbauteil kann beispielsweise den Zustand von kritischen Strukturbauteilen überwachen und bewerten (Structural Health Monitoring) und verhilft somit zur frühzeitigen Erkennung von Schäden am Bauteil.

Für die Auswahl und Erforschung hierfür geeigneter Fasermaterialien müssen die elektrischen und mechanischen Kennwerte der Fasern sowie ihre wechselseitige Abhängigkeit bekannt sein. Für eine kombinierte Bestimmung dieser Eigenschaften gibt es derzeit aber keine standardisierten und kommerziell verfügbaren Prüfmaschinen. Genau diese Lücke will das Projekt FAVILEIT schließen. Unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Niels Modler wird eine geeignete Prüfmethode für die simultane Charakterisierung der mechanischen und elektrischen Eigenschaften von elektrisch leitenden Fasern in einem einzigen Gerät entwickelt und in das weltweit führende Faserprüfgerät FAVIMAT+ implementiert. In der zweiten Projektphase soll die entwickelte Technologie ebenfalls in ein automatisches Zugprüfgerät für Garne der Baureihe STATIMAT implementiert werden.

Finanziert wird das Vorhaben durch das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) und ist zunächst auf die Laufzeit von zwei Jahren (April 2021 – März 2023) angesetzt.

Projektleitung für das ILK:

Prof. Dr.-Ing. Niels Modler (Professur für Funktionsintegrativen Leichtbau)



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Das Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) ist eine Forschungseinrichtung der Fakultät Maschinenwesen und der Fakultät Verkehrswissenschaften "Friedrich List" der Technischen Universität Dresden. Auf dem Gebiet des ressourcenschonenden Leichtbaus hoher Material- und Energieeffizienz führen rund 240 Mitarbeiter:innen umfangreiche Forschungs- und Entwicklungsarbeiten durch. Die Arbeit am ILK ist geprägt vom Dresdner Modell des funktionsintegrativen Systemleichtbaus in Multi-Material-Design und basiert auf einem werkstoff- und produktübergreifenden Ansatz. Die Wissenschaftler:innen des ILK betrachten bei der Entwicklung neuer Konzepte, Prozesse und Produkte die gesamte Entwicklungskette: Werkstoff - Konstruktion - Simulation - Fertigung - Prototypentests - Qualitätssicherung - Kosten. Indem sie sich dabei am Konzept des Neutralleichtbaus orientieren, werden neben den klassischen, technischen und ökonomischen Aspekten auch die ökologischen Parameter sowie Fragestellungen unserer globalisierten Gesellschaft auf jeder Stufe dieser Kette integriert. Geleitet wird das ILK von einem vierköpfigen Vorstand: Prof. Dr.-Ing. habil. Maik Gude (Professur für Leichtbaudesign und Strukturbewertung), Prof. Dr. rer. nat. Hubert Jäger (Professur für Systemleichtbau und Mischbauweisen), Prof. Dr.-Ing Niels Modler (Professur für Funktionsintegrativen Leichtbau) sowie Prof. Dr.-Ing. habil. Prof. E.h. Dr. h.c. Werner Hufenbach (Seniorprofessur). www.tu-dresden.de/mw/ilk


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