Das Fraunhofer UMSICHT hat mit dem Verbundprojekt „AddiTex“ ein neues Forschungsprojekt gestartet, mit dem Ziel, funktionale textile Werktstoffe aus dem 3D-Drucker zu entwickeln. Denkbare Einsatzbereiche sind u.a. der 3D-Druck von Arbeitsschutz- und Sicherheitsbekleidung. Das Forschungsprojekt wurde zunächst auf drei Jahre angesetzt.

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Das Fraunhofer UMSICHT (Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik ) plant mit dem Verbundprojekt „AddiTex“ die Fertigung funktionaler textiler Werkstoffe per 3D-Druck. Der Einsatz von 3D-Druckern bei der Herstellung von Textilien gilt als komplex, weil nicht wie bei 3D-Druckern üblich mit Kunststoff-Filamenten gearbeitet wird und diese Lücke wollen die Fraunhofer-Forscher jetzt mit dem Verbundprojekt „AddiTex“ schließen.

Zusammen mit Partnern aus Forschung und Industrie werden in dem auf drei Jahre festgelegten Projekt Funktionstextilien für technische Anwendungen entwickelt, die (auch) mit einem 3D-Drucker herstellbar sind.

Prinzip von Textil-3D-Druck
Das Prinzip vom Textil-3D-Druck, erstellt von der Hochschule Niederrhein, Forschungsinstitut für Textil und Bekleidung (FTB) (Bild © Hochschule Niederrhein).

Als 3D-Drucktechnologie wurde für „AddiTex“ das bewährte FDM-Verfahren gewählt, weil darin das größte Potenzial zur Umsetzung einer industriellen 3D-Funktionalisierung textiler Produkte gesehen wird, erklärte Dr. Inna Bretz, die Projektleiterin beim Fraunhofer UMSICHT ist und sich für die Koordination des Projektes verantwortlich zeichnet, in einer Mitteilung. Der textile FDM-Druck kann wegen der fehlenden Verfügbarkeit passender Polymerwerkstoffe derzeit nicht kommerziell eingesetzt werden. Die verfügbaren Druckmaterialien auf dem Markt erfüllen nicht die speziellen Anforderungen wie Flammschutz oder UV-Stabilität, weshalb die Entwicklung eines geeigneten Filaments eine große Herausforderung für die Forscher darstellt.

Nach Angaben von Dr. Bretz seien die wichtigsten Problemstellungen in Zusammenarbeit mit den beteiligten Textilfirmen ermittelt worden, die durch maßgeschneiderte Bauteile per 3D-Druck gelöst werden sollen. Die Projektleiterin nannte hierbei maßgeschneiderte Bauteile aus Schmaltextilien und Kunststoffen für technische Anwendungen, die Applikation von 3D-Strukturelementen für textilen Sonnen- und Schallschutz und die Applikation angepasster Formverstärkungen für Schutz- und Funktionsbekleidung.

In einem ersten Schritt sei die Entwicklung und Modifizierung von Polymerwerkstoffen für die additive Fertigung im Verbund mit textilen Substraten erforderlich, so dass sie per FDM-Verfahren direkt auf die Textilien aufgetragen werden können und als Hochleistungswerkstoffe nutzbar seien. Reaktive Additive und die Nachvernetzung gedruckter Teile erlauben der Chemikerin zufolge, die hohen Qualitätsansprüche industriell hergestellter Waren bezüglich Stabilität, Haltbarkeit und Oberflächenbeschaffenheit umzusetzen.

Das Ziel des Verbundprojekts „AddiTex“ sind neue 3D-Funktionstextilien für technische Anwendungen mit den textilen Anwendungsbereichen der Sport-, Schutz- und Sicherheitsbekleidung (PSA) und innovative technischer Textilien (z.B. Automotive). Die Textilbranche kann mit dem 3D-Druck neue Produkte entwickeln und zeitintensive Arbeitsschritte wie das Einnähen oder Kleben einsparen.

Die US-Raumfahrtbehörde NASA hat in ihrem Jet Propulsion Labor ein innovatives, formveränderndes „Gewebe“ per 3D-Drucker für Raumanzüge entwickelt und die schwedische Möbelhauskette IKEA bringt mit der PS 2017 Kollektion die weltweit ersten 3D-Strickmöbel auf den Markt. Auf unserer Themenseite finden Sie außerdem über 30 weitere Beispiele zum Einsatz von 3D-Druck in der Textilindustrie.

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