Fraunhofer ISC, Zentrum für Hochtemperatur-Leichtbau HTL, Bayreuth
Das Fraunhofer-Zentrum HTL setzt in seinem Anwendungszentrum für Textile Faserkeramiken TFK in Münchberg moderne Verarbeitungstechniken für anorganische Fasern ein, entwickelt diese weiter und stellt textile Halbzeuge her. Das TFK ist aus einer Kooperation zwischen der Fraunhofer-Gesellschaft und der Hochschule Hof hervorgegangen und nutzt die an der Hochschule Hof vorhandenen Kompetenzen und Ausstattungen in den Bereichen der textilen Faserverarbeitung und -ausrüstung sowie der Faserprüfung. Es überträgt textile Verarbeitungstechniken wie Weben, Flechten, Stricken oder Vliesherstellung auf Keramikfasern. Am HTL wird durch die Kooperation in der Textiltechnik eine Lücke in der Entwicklung keramischer Faserverbundwerkstoffe von der Faser über deren Verarbeitung bis zum Ceramic Matrix Composite (CMC) geschlossen. Für oberfränkische sowie allgemein mitteleuropäische Unternehmen wurde mit dem TFK eine Anlaufstelle für textile Fragestellungen zu anorganischen Fasern geschaffen.
Das Anwendungszentrum für Textile Faserkeramiken TFK arbeitet an der Entwicklung kostengünstiger serientauglicher Verfahren, mit denen anorganische Fasern zu lastgerechten 2D- und 3D-Strukturen verarbeitet werden können, um sie für neue Leichtbau-Anwendungen, beispielsweise in der Luft- und Raumfahrt, der Wärmetechnik und in der Automobilindustrie zu erschließen. Typisch werden Siliziumcarbid-, Mullit-, Basalt-, Kohlenstoff- oder Glasfasern eingesetzt. Dabei werden maßgeschneiderte Strukturen zur gezielten Gewichtseinsparung umgesetzt und ressourcenschonende und effizienzsteigernde Lösungen ermöglicht. Außerdem verfügen die so hergestellten Faserstrukturen über eine hohe Schadenstoleranz und Temperaturbeständigkeit.
Im Bereich Weberei steht mit einer Doppelgreiferwebmaschine mit Einzelfadensteuerung eine neue Möglichkeit der Gewebeerzeugung zur Verfügung. Die textile Verarbeitung von anorganischen Fasern zu 3D-Strukturen wird auf dieser Webmaschine erforscht und vorangetrieben. Für die besonders belastungsarme Verarbeitung empfindlicher Fasern werden Spreizverfahren entwickelt, mit denen Bänder für die Herstellung von Gelegen erzeugt werden. Darüber hinaus verfügt das TFK über zahlreiche weitere hochmoderne textile Verfahren auf Technikumsflächen von insgesamt 5500 m².
Auch Prüfverfahren zur Bewertung der Fasern und textiler Halbzeuge werden am TFK entwickelt (vgl. Faserprüfung). Bei Bedarf können Verarbeitungseigenschaften und Faseroberflächen modifiziert werden (vgl. Keramikfasern). Die textilen Halbzeuge können zu CMC-Bauteilen weiterverarbeitet werden.