Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Turbulente Fäden

02.08.2006
Von der Autoinnenverkleidung bis zur Windel - überall werden Vliese gebraucht. Ziel der Hersteller ist es, immer strapazierfähigeres Gewebe mit möglichst wenig Kunststoffmaterial herzustellen. Ein Simulationsmodell soll helfen, die Vliesherstellung zu optimieren.

Vliesstoffe gehören zu den Dingen, die jeder braucht, aber kaum jemand wahrnimmt. Vliese halten Windeln zusammen, dämmen Mauerwerk und werden zum Auspolstern von Autotürverkleidungen genutzt. Je nach Verwendungszweck ändern sich die Ansprüche: Als Dämmstoff muss das Vlies überall gleich dicht sein, bei Windeln darf es nicht reißen. Die Hersteller wollen diese Ansprüche mit möglichst wenig Material erfüllen. Tatsächlich sind Windelvliese heute deutlich dünner als noch vor zehn Jahren und dennoch strapazierfähiger.


Vom Faden zum Vlies: Die Simulation zeigt, wie eine chaotische Vliesstruktur entsteht. © Fraunhofer ITWM

Die Optimierung der Vliesproduktion hat es jedoch in sich: Vliesstoffe entstehen aus hauchzarten Kunststofffäden, die von Tausenden kleiner Düsen hergestellt werden. Durch einen Luftstrom werden diese "Filamente" in die Länge gezogen und schließlich - Filament für Filament - auf einer Art Förderband abgelegt. Ganz ohne Weben und Strickerei entsteht dabei die zarte Vliesschicht. Das Problem: Die flatternden Fäden im turbulenten Luftstrom lassen sich schwer steuern. Sie bewegen sich zufällig, verteilen sich stochastisch nach den Gesetzen der Wahrscheinlichkeitsrechnung auf dem Förderband.

Die Gruppe um Dr. Dietmar Hietel vom Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM in Kaiserslautern untersucht und berechnet die turbulente Entstehung der Vliese und simuliert sie im Computer. Dafür entwickelte das Fraunhofer-Team mathematische Modelle und das Simulationstool FIDYST. Mit ihm lassen sich Fadenbewegungen und Dichteverteilungen simulieren - allerdings nur in bunten Farben. "Mit diesen farbigen Bildern können Vliesexperten nicht viel anfangen. Für sie ist eine reale Darstellung der weichen Vliesstruktur wichtig", sagt André Stork vom Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD in Darmstadt. Er hat jetzt die Simulationssoftware IFX entwickelt, die die Dichtebilder weiter verarbeiten kann und am Ende die chaotische Vliesstruktur täuschend real abbildet.

Das ehrgeizige Ziel, die Simulation so einzustellen, dass ein ideales Vlies entsteht, war damit erreicht. Und tatsächlich lassen sich mit Hilfe des Simulationsprogramms auch reale Maschinen steuern. Zusammen mit dem Maschinenhersteller Neumag aus Neumünster wollen die Forscher künftig Vliesanlagen optimieren.

Marion Horn | Fraunhofer-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de
http://www.fraunhofer.de/fhg/press/pi/2006/08/Mediendienst82006Thema3.jsp

Weitere Berichte zu: Fäden Graphische Datenverarbeitung Vlies Vliesstruktur

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht BIAS erhält Bremens größten 3D-Drucker für metallische Luffahrtkomponenten
18.07.2018 | BIAS - Bremer Institut für angewandte Strahltechnik GmbH

nachricht Neues Verfahren verbessert Haltbarkeit der Beschichtung auf Werkzeugen
12.07.2018 | Technologie Lizenz-Büro (TLB) der Baden-Württembergischen Hochschulen GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Future electronic components to be printed like newspapers

A new manufacturing technique uses a process similar to newspaper printing to form smoother and more flexible metals for making ultrafast electronic devices.

The low-cost process, developed by Purdue University researchers, combines tools already used in industry for manufacturing metals on a large scale, but uses...

Im Focus: Rostocker Forscher entwickeln autonom fahrende Kräne

Industriepartner kommen aus sechs Ländern

Autonom fahrende, intelligente Kräne und Hebezeuge – dieser Ingenieurs-Traum könnte in den nächsten drei Jahren zur Wirklichkeit werden. Forscher aus dem...

Im Focus: Superscharfe Bilder von der neuen Adaptiven Optik des VLT

Das Very Large Telescope (VLT) der ESO hat das erste Licht mit einem neuen Modus Adaptiver Optik erreicht, die als Lasertomografie bezeichnet wird – und hat in diesem Rahmen bemerkenswert scharfe Testbilder vom Planeten Neptun, von Sternhaufen und anderen Objekten aufgenommen. Das bahnbrechende MUSE-Instrument kann ab sofort im sogenannten Narrow-Field-Modus mit dem adaptiven Optikmodul GALACSI diese neue Technik nutzen, um Turbulenzen in verschiedenen Höhen in der Erdatmosphäre zu korrigieren. Damit ist jetzt möglich, Bilder vom Erdboden im sichtbaren Licht aufzunehmen, die schärfer sind als die des NASA/ESA Hubble-Weltraumteleskops. Die Kombination aus exquisiter Bildschärfe und den spektroskopischen Fähigkeiten von MUSE wird es den Astronomen ermöglichen, die Eigenschaften astronomischer Objekte viel detaillierter als bisher zu untersuchen.

Das MUSE-Instrument (kurz für Multi Unit Spectroscopic Explorer) am Very Large Telescope (VLT) der ESO arbeitet mit einer adaptiven Optikeinheit namens GALACSI. Dabei kommt auch die Laser Guide Stars Facility, kurz ...

Im Focus: Diamant – ein unverzichtbarer Werkstoff der Fusionstechnologie

Forscher am KIT entwickeln Fenstereinheiten mit Diamantscheiben für Fusionsreaktoren – Neue Scheibe mit Rekorddurchmesser von 180 Millimetern

Klimafreundliche und fast unbegrenzte Energie aus dem Fusionskraftwerk – für dieses Ziel kooperieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit. Bislang...

Im Focus: Wiener Forscher finden vollkommen neues Konzept zur Messung von Quantenverschränkung

Quantenphysiker/innen der ÖAW entwickelten eine neuartige Methode für den Nachweis von hochdimensional verschränkten Quantensystemen. Diese ermöglicht mehr Effizienz, Sicherheit und eine weitaus geringere Fehleranfälligkeit gegenüber bisher gängigen Mess-Methoden, wie die Forscher/innen nun im Fachmagazin „Nature Physics“ berichten.

Die Vision einer vollständig abhörsicheren Übertragung von Information rückt dank der Verschränkung von Quantenteilchen immer mehr in Reichweite. Wird eine...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Stadtklima verbessern, Energiemix optimieren, sauberes Trinkwasser bereitstellen

19.07.2018 | Veranstaltungen

Innovation – the name of the game

18.07.2018 | Veranstaltungen

Wie geht es unserer Ostsee? Ein aktueller Zustandsbericht

17.07.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Neue Anwendungen für Mikrolaser in der Quanten-Nanophotonik

20.07.2018 | Physik Astronomie

Need for speed: Warum Malaria-Parasiten schneller sind als die menschlichen Abwehrzellen

20.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

Die Gene sind nicht schuld

20.07.2018 | Medizin Gesundheit

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics