Tribologische Untersuchungen zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit von Kohlenstofffasern

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Die Verarbeitung von Kohlenstofffasern zu technischen Textilien ist mit deutlich verminderter Prozessgeschwindigkeit verbunden, da Kohlenstofffasern hochfest in Faserrichtung und querspröde senkrecht dazu sind, zudem ist die Einzelfilamentfeinheit mit typischerweise 0,67 dtex sehr gering. Die Anpassung aller fadenkontaktierenden Elemente ist daher notwendig, um die Fasern nicht zu schädigen. Die Ableitung von punktuellen Maßnahmen zur fadenschonenderen Verarbeitung von Kohlenstofffilamenten wurde bereits durchgeführt. Textile Tribosysteme sind jedoch komplexe Vielparameterprobleme, daher ist eine allgemeingültige Vorhersage über das tribologische Verhalten von Garnen aus Kohlenstofffilamenten nicht möglich. In diesem Forschungsvorhaben werden elementare Tribosysteme, basierend auf realen Tribosystemen, mit Kohlenstofffilamentgarnen auf einem Modellprüfstand analysiert. Mit den gewonnenen Daten wird ein neuronales Netz trainiert. Hierfür werden die kohlenstofffaserkontaktierenden Reibkörper bezüglich Kinematik, Geometrie, Material und Oberflächenmorphologie variiert. Das neuronale Netz wird in der zweiten Projektphase für die konstruktive Umsetzung von modifizierten fadenkontaktierenden Elementen genutzt und in Prüfstandsversuchen validiert.