Fraunhofer-Gesellschaft
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Forschungszentrum STEX

SYSTEME UND TECHNOLOGIEN FÜR TEXTILE STRUKTUREN

Das Forschungszentrum STEX beschäftigt sich mit der anwendungsnahen Entwicklung innovativer Technologien und Anlagen. So stehen in enger Kooperation mit Industriepartnern beispielsweise neuartige Textilmaschinen, Technologien und Schnittstellen für faserverstärkte Halbzeuge, In-Line-Textilprozesse für Near-Net-Shape-Strukturen, Technologien textiler und kunststoffbasierter Fertigungsprozesse sowie Preformtechnologien für bionisch verstärkte Leichtbaustrukturen im Forschungs- und Entwicklungsfokus.

© Fraunhofer IWU

Lastpfadgerechte Auslegung und Optimierung

Am Forschungszentrum STEX werden Bauteile lastpfadgerecht gestaltet und ausgelegt. Dadurch lassen sich die eingesetzten Hochleistungsverbundwerkstoffe strukturmechanisch effizient ausnutzen und zugleich hohe Leichtbaugrade erzielen. Außerhalb der Lastpfadbereiche ergeben sich mit einfacheren Werkstoffen deutliche Kostenvorteile.

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Towpreg-Produktionslinie

Das neu entwickelte Towpreg-Produktionsverfahren ermöglicht eine kostengünstige Herstellung innovativer, klebefreier und lagerstabiler Kohlenstofffaser-Towpregs.

-> kostengünstige Herstellung und Lagerung

-> bis zu 70 % Faservolumengehalt 

-> Einsatz duromerer Matrizes

-> Lagerung bei Raumtemperatur

-> Towpregs ohne Trennpapier

 

 

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Direktimpregnierung mit Thermoplastmatrix

Vorimprägnierte Halbzeuge ermöglichen kurze Zykluszeiten und ein hohes Maß an Reproduzierbarkeit im Fertigungsprozess. Neue Herausforderungen ergeben sich beim Thermoplast-Imprägnieren von komplexen Halbzeugen mit lastpfadgerechten Verstärkungen. Am Forschungszentrum STEX werden dafür großserientaugliche Imprägniertechnologien entwickelt und anwendungsnah realisiert.

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Integralbauweisen mit lastpfadgerechten Strukturen

Kohlenstofffasern (CF) eröffnen höchste Leichtbaupotentiale, sind jedoch relativ teuer. Daher ist anzustreben, die Tragfähigkeit dieser Fasern bestmöglich auszunutzen. Am Forschungszentrum STEX werden dazu integrale Mischverbundbauweisen entwickelt, bei denen die CF nur für die hochbeanspruchten Lastpfade zum Einsatz kommen. Für andere Bauteilbereiche werden hingegen preiswertere Verbundmaterialien bevorzugt.

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Automatisiertes Preforming von Faserverbundhalbzeugen

Erst durch schnelle, automatisierte Preforming-Prozesse wird die Verarbeitung von Prepreg- und Organoblech-Halbzeugen zu Großserienautomobilstrukturen ermöglicht.  Das Fraunhofer-Forschungszentrum STEX unterstützt seine Industriepartner bei der Konzeption, Simulation und der technologischen Umsetzung dieser erfolgsentscheidenden Wertschöpfungsketten.

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Additive Fertigung

Mit der neuen SEAM (Screw Extrusion Additive Manufacturing)-Technologie setzt die STEX-Gruppe einen Meilenstein für den ultraschnellen 3D-Druck. Hier werden additive Fertigungsverfahren mit neuester Lasersinter- und Schmelzschichttechnik und dem Fokus auf Materialentwicklung, Effizienzsteigerung, Ressourcenschonung und Funktionsintegration entwickelt.

-> Video: Highspeed-3D-Drucker für Hochleistungskunststoffe

-> Video: Interview zum ultraschnellen 3D-Druck

-> Infoblatt 3D-Druck unter Einsatz von Standardgranulat 

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Integration von Smart Textiles

Am Forschungszentrum STEX werden textile Sensorhalbzeuge zur strukturintegrierten Messung von z. B. Dehnung, Temperatur, Feuchte oder Füllstand für die Zustandsüberwachung von Hochleistungsverbundbauteilen entwickelt und in die Anwendung überführt. Darüber hinaus werden auch Lösungen für die großserientaugliche Einbettung derartiger Sensoren im Faserverbundfertigungsprozess erarbeitet.

 

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Kreislaufwirtschaft

Mit der kreislaufgerechten Konstruktion von Prozessen, z. B. durch Modularisierung von Produkten, standardisierten Schnittstellen sowie lösbaren Fügeverbindungen und einer angepassten Materialauswahl bietet die STEX-Gruppe ihren Kunden Lösungen für nachhaltige Prozessketten.
Auf Grundlage von „Digital Twin“-basiertem Remanufacturing und effizienten Reparatur- und Modifikationkonzepten erhalten die Kunden zukunftsfähige Lösungen.

 

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Near-Net-Shape (NNS) und Automated-Tape-Laying (ATL)

Flexibles geometrie- und lastpfadabhängiges Fertigen von thermo- und duroplastischen Halbzeugen (2D-Faserkunststoffverbunden) in möglicher Kombination mit Folien, Schäumen, smarten Inserts sowie 3D-Druck und Warmumformen mittels NNS und ATL-Verfahren (Tapevorlage: 25 mm breit, bis zu 10 Lagen, Legetisch 1200 x 1200 mm).

--> weitere Infos

Kontakt zum Forschungszentrum STEX

Reichenhainer Str. 88

09126 Chemnitz

Telefon +49 371 5397-1020