highSTICK plus - Sticktechnologie für die Zukunft - Plauen (2012-2015)

Der Wachstumskern

Aufbauend auf den im Jahr 2010 erfolgreich abgeschlossenen Wachstumskern highSTICK haben sich die Stickereiunternehmen und weitere Bündnispartner des Wachstumskerns highSTICK, ergänzt durch kompetente Partner aus Bildung, Forschung und Industrie, zusammen geschlossen, um den stetig steigenden Marktanforderungen an innovative Hochleistungswerkstoffe mittels Technologieentwicklung gerecht zu werden.

Dabei wird von der Kompetenz der angesiedelten Industrien um Plauen, Chemnitz, Dresden und Leipzig, wie auch von den regionalen und überregionalen Bildungseinrichtungen profitiert, um die nächste Ebene der Technologieplattform (vgl. Abb. 1) im Wachstumskern highSTICK plus zu realisieren.
 

Abbildung 1: Entwicklung der Technologieplattform highSTICK plus
Abbildung 1: Entwicklung der Technologieplattform highSTICK plus

 


                                                                     



























Die 27 Partner des Verbundes setzen sich primär aus den fünf Kernkompetenzbereichen:

• Technische Stickerei
• Maschinenbau
• Forschung und Entwicklung
• Textil- und Fadenveredlung
• sowie aus vor- und nachgelagerten Prozessketten

zusammen.
 

 

 

Die Ziele

Der Wachstumskern highSTICK plus verfolgt das Ziel, in sieben Jahren der Technologieführer und international anerkanntes Kompetenzcluster für die Entwicklung und sticktechnische Herstellung funktionsintegrierter Hochleistungs- und Verbundwerkstoffe zu sein. Es gilt dabei, spezielle Kundenbedürfnisse vor allem für kleine Losgrößen und Sonderanfertigungen in den folgenden Wachstumsmärkten und Anwendungen zu befriedigen:

Faserverbundwerkstoffe:
Windkraftanlagen, Composite Tragstrukturen, Leichtbauteile mit erhöhter Funktionsdichte, Hochleistungskunststoffteile für Automobilbau

Energieeffizienz:
Heizlösungen mit individueller Dimensionierbarkeit, energieeffiziente Beleuchtungssysteme

Nachhaltige Wasserwirtschaft/ Kreislaufwirtschaft:
Wasserbauelemente

Die technologische Alleinstellung wird hierbei durch eine neuartige zu entwickelnde modulare erweiterbare Stickmaschinen-Plattform „varioTech“ anvisiert.

Der Wachstumskern wird langfristig mit den erzielten Forschungsergebnissen die regionale Wertschöpfung steigern.
 

Die Projekte

 

 

Verbundprojekt 1: „sensSTICK“Das Verbundprojekt „Strukturintegrierte Meßsysteme für faserverstärkte Leichtbaustrukturen“ beschäftigt sich mit der Entwicklung gestickter Dehnungssensoren, die bei der Applikation und vor allem der Integration von Structural-Health-Monitoring(SHM)-Systemen in dynamisch belastete Kunststoffbauteile ein sehr hohes Potenzial ausweisen. Das Verbundprojekt besteht aus Forschungs- und Entwicklungseinrichtungen sowie Fertigungsbetrieben aus den Bereichen der Stickerei, der Kunststofftechnik, des Spezialmaschinenbaus und der Elektrotechnik und erschließt aufgrund seiner interdisziplinären Kompetenzen weitreichende Synergieeffekte zwischen den einzelnen Akteuren. Das übergeordnete Ziel ist die gemeinsame Entwicklung marktfähiger Innovationen für die Automobilindustrie, die Produktionstechnik, die Medizintechnik und auch das Bauwesen auf dem Gebiet „Strukturintegrierte Messsysteme für faserverstärkte Leichtbaustrukturen“.

Verbundprojekt 2: „Gestickte Leuchtsysteme“
Ziel des Verbundprojektes ist die Entwicklung vorgefertigter Leuchtsysteme zur Integration in kundenspezifische Präsentations- und Werbesysteme. Im Mittelpunkt steht die Entwicklung und Verifizierung einer Technologie sowie eines Funktionsmusters zur sticktechnischen Applikation strangförmiger Leuchtelemente (bis 18 mm Durchmesser) auf technische Stickgründe. Die individuellen Lichtapplikationen dienen in erster Linie als vorkonfektionierte Einheiten zur Montage vor Ort. Der Einsatz von LED-Komponenten bringt die am Markt geforderte Energieeffizienz. Die Lichteinleitung in Lichtwellenleiter und die Stromversorgung von LED-Schläuchen kann derzeit nicht in ein Layout integriert werden, was zu starken Einschränkungen möglicher Layouts führt. Ein neuartiges Lichteintrags- und Kontaktsystem soll diesen entscheidenden Nachteil überwinden. Darüber hinaus ist eine Technologie zur Ausrüstung stark reliefartiger Gesticke im Hinblick auf das Erreichen der Brandklassen B2 und B1 zu entwickeln.

Verbundprojekt 3: „Gestickte Erosionsschutzmatte“
Ziel des Verbundprojektes ist die Entwicklung einer industriell gefertigten Erosionsschutzmatte mit einer strömungsoptimierten komplexen Barrierestruktur. Die Erosionsschutzmatte soll hinsichtlich Dimension und Geometrie bezogen auf die Anwendungsspezifik flexibel gestaltbar sein. Sie zeichnet sich durch eine einfache Handhabung und einen unkomplizierten Rückbau aus. Die für den individuellen Anwendungsfall angepassten Strukturen bringen Vorteile, wie eine höhere Verwitterungsbeständigkeit, technologischen Freiheitsgrad in der Landschaftsgestaltung, die Anwendung ohne Untergrundbehandlung sowie eine problemlose Anpassung an die Geländemorphologie. Die Beeinflussung der Strömung durch die Strukturierung ist für eine nachhaltige Wasserwirtschaft/ Kreislaufwirtschaft konzipiert und kann durch die gleichzeitige Armierung bei der Kanalsanierung ebenso eingesetzt werden, wie bei der Entwässerung von Industrie-/ Klärschlämmen und Erdschichten.

Verbundprojekt 4: „Funktionalisiertes Prepreg“
Das Verbundprojekt „Funktionalisiertes Prepreg“ verfolgt das Ziel, eine Fertigungstechnologie zur Herstellung von funktionalisierten Prepregs mit beanspruchungsgerecht angeordneten und matrixvorimprägnierten Verstärkungsfäden und Funktionselementen zu entwickeln. Bezeichnet wird dies als Tailored Prepreg Placement (TPP). Im Vergleich zu etablierten Preform-Technologien soll so eine Reduktion der Fertigungskosten von bis zu 30 Prozent bei gleichen oder besseren mechanischen Eigenschaften erzielt werden. Im Fokus stehen dabei die Analyse theoretischer Verfahrensgrundlagen für das zu entwickelnde sticktechnische Ablageverfahren und die Umsetzung dieser durch entsprechende notwendige Maschinenmodifikationen. Basierend auf den erarbeiteten Ergebnissen werden die technischen Parameter und Spezifikationen, z. B. für Zuführ- und Zuschnitttechnik, Klemmung sowie Stichbildungsorgane einer zukünftigen Stickmaschinengeneration definiert. Weiterhin werden einsetzbare Prepreg-Materialien bezüglich ihrer mechanischen Eigenschaften untersucht, um so eine Datenbasis für eine spätere numerische Auslegungsrechnung variabelaxialer TPP-Stukturbauteile zu schaffen.
 
Verbundprojekt 5: „Drahtstickerei“
Ziel des Verbundprojekts „Drahtstickerei“ ist die Entwicklung einer Technologie zum Besticken von mineralischen Platten mit duktilen Drähten im Unterfaden (2-Fadensystem) zur Herstellung von elektrischen Heizelementen. Für Heizmodule, bei denen Abstandspfosten oder Durchbrüche in den Modulen gefordert sind, stößt die bisher eingesetzte Wickeltechnologie an fertigungstechnische Grenzen: Auf Grund der Störkonturen kann die Modulfläche nicht optimal ausgenutzt werden. Eine radiale Führung der Heizdrähte ist nur sehr begrenzt möglich. Dies steht einer weiteren Miniaturisierung und energieeffizienten Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Modulfläche entgegen. Angestrebt wird eine Endlosverarbeitung von (duktilen) Drähten mit Durchmessern von bis zu 0,8 mm als Unterfaden im 2-Fadensystem mit möglichst gestrecktem Einlauf. Darüber hinaus wird direkt auf technische flächenstabile mineralische Platten mit einer Stärke von bis zu 4 mm gestickt.

Verbundprojekt 6: „3D- Hybridstrukturen für thermoplastische Struktur- und Verbundbauteile“
Das Verbundprojekt „3D-gestickte Verstärkungsstrukturen für thermoplastische Verbundbauteile“ erschließt den Marktbereich Kunststofftechnik und Kunststoffverarbeitung für die technische Stickerei. Die gestickten 3D-Verstärkungsstrukturen für Krafteinleitungselemente haben das Potenzial, zur Killerapplikation für die technische Stickerei im Bereich der Kunststofftechnik zu werden. Mit der durch diese Strukturen möglichen partiellen Verstärkung können spritzgegossene Kunststoffteile mehr tragende Funktionen übernehmen. Durch dieses Verbundvorhaben wird die Kompetenz des Bündnisses im Bereich des 3D-Stickens für technische Anwendungen erheblich ausgebaut. Durch die Verwendung von Hybridgarnen, bestehend aus Verstärkungsfasern und thermisch aktivierbarer Komponenten, wird es möglich, Anwendungen im Bereich der thermoplastischen Kunststoffe zu erschließen. Das Projekt trägt mit der Entwicklung von Hybridgarnen für thermoplastische Verbundstrukturen erheblich zur Erweiterung der Kompetenz des Bündnisses in der Hybridgarnentwicklung und Verarbeitung bei.

Verbundprojekt 7: „Modulare Stickmaschinen-Plattform „varioTECH“
Gesamtzielstellung des Verbundprojektes ist die Herleitung und Entwicklung eines modularen Stickmaschinenkonzepts. Das modulare Stickmaschinenkonzept liefert die technische Zusammenfassung der komplexen material- und strukturspezifischen Technologie- und Produktparameter Technischer Gesticke der II. Generation. Es basiert auf mechatronischen Gestaltungs- und Funktionsprinzipien. Das Konzept des modularen Stickmaschinentyps führt zu systemisch flexiblen Konfigurationen. Auf einer einheitlichen technischen Grundlage lassen sich damit vielfältige, produktspezifisch differenzierte und variierende Ansprüche und Anforderungen erfüllen. Für den Herstellungsprozess Technisches Sticken resultiert hieraus eine neuartige Verfahrenskomplexität, die neue technische Lösungsansätze für die Sticktechnik erfordert. Durch einen modularen Systemaufbau sollen sich Material-und Strukturvielfalt prozesstechnisch vereinen und damit maschinentechnisch präzisieren lassen.

 

 

 

 

Die Partner

UNTERNEHMEN:

  • Dietrich Wetzel KG
  • Produktions- und Handelsgesellschaft mbH Stickperle
  • Modespitze Plauen GmbH
  • Gerber Spitzen & Stickereien GmbH
  • W. Reuter & Sohn Spitzen und Stickereien GmbH
  • KSA GmbH & Co. KG
  • Lehmann Maschinenbau GmbH
  • Fischer Automation GmbH
  • SL-Spezialnähmaschinenbau Limbach GmbH & Co. KG
  • IMM Ingenieurbüro GmbH
  • Norafin Industries (Germany) GmbH
  • Frolyt Kondensatoren und Bauelemente GmbH
  • M&S Umweltprojekt GmbH
  • Weischlitzer Tiefbau und Umweltschutz GmbH
  • KSG Gerätetechnik GmbH
  • Messebau Schmieder
  • EDC Electronic Design Chemnitz GmbH
  • IFC – Composite GmbH
  • Albert Polenz GmbH & Co. KG
  • Textilausrüstung Pfand GmbH
  • Alterfil Nähfaden GmbH

FORSCHUNGSEINRICHTUNGEN:

  • Textilforschungsinstitut Thüringen-Vogtland e.V.
  • Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V.
  • Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V.
  • Materialforschungs- und -prüfanstalt an der Bauhaus-Universität Weimar
  • Kompetenzzentrum Strukturleichtbau e.V.
  • Technische Universität Chemnitz, Fakultät für Maschinenbau, Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung, Institut für Strukturleichtbau

Kontakt

Dietrich Wetzel KG
Herr Dietrich Wetzel
Reißiger Straße 12
08525 Plauen
Tel: 03741-1205-0
E-Mail: info[at]dietrich-wetzel.de


Laufzeit: 01.12.2012-30.11.2015

Zum Beitrag "Die Zukunft ist textil!" aus der Rubrik "Im Blickpunkt"