TaGeT

Abstract

Das Projekt TaGeT verfolgt das Ziel, die Markteintrittshürden für Tape-Gewebe als Verstärkungshalbzeuge für Faserverbundkunststoffe zu senken. Tape-Gewebe weisen gegenüber konventionellen Verstärkungstextilien ein hohes Leichtbaupotenzial auf, da durch das Aufspreizen der Rovings geringere Flächengewichte, eine geringere Faserondulation und bessere mechanische Eigenschaften erreicht werden können. Dadurch sind Material- und Gewichtseinsparungen von etwa 20-60 % möglich. Die zentrale Problemstellung besteht darin, dass bestehende Prüfverfahren nicht ausreichend auf Tape-Gewebe angepasst sind. Aufgrund der größeren Einheitszellen können die nach aktuellen Normen vorgesehenen Prüfkörpergeometrien die Materialeigenschaften häufig nicht repräsentativ erfassen. Die ASTM D6856 empfiehlt eine Prüfkörperbreite von mindestens zwei Einheitszellen, während die ISO 527-4 und ISO 14126 deutlich kleinere Prüfkörperbreiten vorsehen. Dadurch entstehen Unsicherheiten bei der Materialkennwertermittlung und in der Bauteilauslegung. Zusätzlich stellt die Drapierung von Tape-Geweben eine Herausforderung dar. Aufgrund der größeren Einheitszellen und breiten Tapes unterscheidet sich das Umformverhalten deutlich von dem herkömmlicher Verstärkungsgewebe. Daher lassen sich etablierte Drapiersimulationen nicht ohne Weiteres auf Tape-Gewebe übertragen. Da Drapierprozesse einen wesentlichen Kosten- und Qualitätsfaktor in der Herstellung von Faserverbundbauteilen darstellen, ist eine digitale Abbildung des Umformverhaltens besonders relevant. Im Projekt werden deshalb neue Prüfvorrichtungen und Prüfvorschriften entwickelt und validiert, um zuverlässige und realitätsnahe Materialkennwerte für FVK auf Basis von Tape Geweben zu ermitteln. Ergänzend wird eine Drapiersimulation für Tape-Gewebe entwickelt, mit der das Umformverhalten digital abgebildet und die spätere Bauteilauslegung verbessert werden kann. Die entwickelten Methoden werden anhand von Demonstratorbauteilen überprüft.