Grundlagen der automatisierten Preformfertigung mittels Nähtechnik

In der vorliegenden Arbeit werden die maßgeblichen Elemente der nähtechnischen Preformfertigung untersucht und bewertet. Ziel der Arbeit ist es eine Bewertungsroutine für oder gegen den Einsatz von Nähtechnik im Preformingprozess zu erarbeiten. Nähtechnik im industriellen Preforming wird bisher nur in zwei Einzelfällen angewandt. In Forschungsvorhaben wurde die nähtechnische Preformfertigung nur für einzelne Nähverfahren anhand spezifischer Einsatzfälle untersucht. In dieser Arbeit werden für die einzelnen Elemente der nähtechnischen Preformfertigung die theoretischen Betrachtungen durch eigene Versuche und Auswertung verfügbarer Literatur ergänzt bzw. überprüft. Es werden Vorgehensweisen einerseits zur Auswahl und Bewertung eines Nähverfahrens entwickelt, andererseits zur strukturierten Gestaltung des Prozessschrittes und der Entwicklung angepasster Betriebsmittel. Die Veränderung der mechanischen Eigenschaften und Beanspruchbarkeit von FVK durch Nähte und optimierte Nähparameter werden anhand von mechanischen Prüfungen an Flachproben ermittelt. Im Bereich der Prozessentwicklung werden die Methoden Phasenmodell der Produktion zur Strukturierung und FMEA zur Bewertung herangezogen. Zur Prozessgestaltung werden verschiedene Betriebsmittel für Preforms zunehmender Komplexität vorgestellt. Für eine geometrische Modellierung von Nähstichen wird ein Parametersatz als Eingangsgrößen für zukünftige Modelle aufgestellt und erläutert. Anhand zweier unterschiedlicher Nähaufgaben wird der notwendige Invest an maschinentechnischer Ausstattung und die Prozesskosten aufgezeigt. Abschließend wird eine Methodik zur Beurteilung der technischen und wirtschaftlichen Eignung eines Nähschrittes im Preformingprozess vorgestellt.