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Fakultät Maschinenwesen Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik Kompetenz in Textilmaschinenbau und technologie anisotroper Werkstoffe

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Kompetenz in

Textilmaschinenbau

und technologie

anisotroper Werkstoffe

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Dresden, den 05.06.2015

Studienrichtung Verarbeitungsmaschinen-

und Textilmaschinenbau Professor Dr.-Ing. habil. Dipl.-Wirt. Ing. Chokri Cherif

Professor Dr.-Ing. habil. Hartmut Rödel

Institut für Textilmaschinen und Textile

Hochleistungswerkstofftechnik

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Folie 3

Textilmaschinenbau

1 Bedeutung des Textilmaschinenbaus

2 Hochleistungstextilien für High-Tech-Anwendungen – Werkstoffe der

Zukunft, Herausforderung für den Maschinenbau

3 Studieninhalte der Spezialisierung Textilmaschinenbau

4 Vorstellung des Institutes

5 Ihre Fragen

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Folie 4

1. Bedeutung des

Textilmaschinenbaus

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Textilmaschinenbau – Leistungsfähigkeit

kurz & knapp

Jede dritte Textilmaschine weltweit kommt aus Deutschland, sogar

jede zweite aus dem deutschsprachigen Raum.

Textilmaschinen aus Deutschland sind auf der ganzen Welt das

Maß der Dinge.

Maschinen-

entwicklung

Werkstoff-

wissenschaft Konstruktions-

technik

Technologie-

entwicklung

Simulation &

Messtechnik

Produktions-

technik

Produkt-

entwicklung

Folie 5

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Folie 6

2. Hochleistungstextilien

für High-Tech-Anwendungen

– Werkstoffe der Zukunft,

Herausforderung für den

Maschinenbau

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Filigrane Knochen-

balken aus anisotropen

Hybridschichten

Quelle

n:

Röhrle e

t al., D

OR

NIE

R G

mbH

; H

ufe

nbach, IL

K

Gradierte orthotrope

Zylinderschalen mit

integrativer Schutz-

funktion für Kanälchen

Textilien – anisotrope High-Tech-Materialien

Textile Strukturen zur Verstärkung von

Verbundwerkstoffen

Textile Strukturen ermöglichen kraftflussgerechtes

Konstruieren

Kraftflusslinien (a) und Verlauf

der Knochenbälkchen (b)

am oberen Ende des

Hüftgelenkknochens

Folie 7

wikimedia.org

www.digitalphoto.de

kurz & knapp

Textile Werkstoffe

sind Werkstoffe der

Zukunft

Math2Market GmbH

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Folie 9

0 5 10 15 20

4000

3000

2000

1000

0

5000

6000

Dehnung [%]

Spannung [

N/m

m²]

Krabbenpanzer Pulver Chitosanfasern Knochenimplantat

Stahl S235

Kohlenstofffaser HT Werkstoff Besonderheit Anwendung

Metallfasern (z. B. Stahl,

Titan)

Hochfest Faserverbundbauteile,

Reifencord

Keramikfasern Hochtemperaturfest bis

1800 °C

Faserverbundbauteile

Carbon Hochfest und hochsteif Faserverbundbauteile

Glasfaser (z. B. AR-Glas) Alkaliresistent Betonverstärkung

Aramid Hohe Querkraftfestigkeit

Temperaturfest

Impactanwendungen

und Schnittschutz

(kugelsichere Weste),

Hitzeschutz

Biofasern (z. B. Chitosan) Bioresorbierbar Implantate

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Folie 11

Hochleistungstextilien - Anwendungsgebiete

Verkehr

Textile Architektur

Textiles Bauen

Medizin Schutz- und Funktionstextilien Energietechnik

Sport/ Outdoor

Qu

ell

e:

va

sk

ute

c

Hochleistungstextilien:

Schlüssel für

High-Tech-

Anwendungen

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Folie 12

3. Studieninhalte

der Spezialisierung

Textilmaschinenbau

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Folie 13

Auslegung, Konstruktion, Prüfung, Simulation

Werkstoff-

technik

Halbzeug-

fertigung Fügetechnik Formgebung Bauteilprüfung Produkt

Textile Prozesskette – Gegenstand der Studienrichtung

Textile Werkstoffe und

Halbzeuge für nahezu

alle Anwendungsgebiete

Bauwesen Architektur Medizin Leichtbau Energie

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Studienablauf und Inhalte der Studienrichtung VTMB

Folie 14

Weitere mögliche technische Wahlpflichtfächer: Leichtbauwerkstoffe, Leichtbau-

konstruktion, Fertigung von Faserverbundstrukturen, …

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Folie 15

5. & 6. Semester:

Grundfachstudium

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5. Semester

• Mess- und Automatisierungstechnik (4LP)

• Allgemeine und Fachübergreifende Qualifikation

(4LP)

• Maschinendynamik und Mechanismentechnik (8LP)

• Konstruktiver Entwicklungsprozess zu

Verarbeitungsmaschinen und Textilmaschinen

(5LP)

• Grundlagen des Verarbeitungsmaschinen- und

Textilmaschinenbaus (5LP)

• Antriebstechnik – Grundlagen (6LP)

Folie 16

Lehrveranstaltungen

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Folie 17

Hauptantrieb Webmaschine Kettenwirkautomat

Auslegung einer Hochleistungs-

Kettenwirkmaschine Elektro-Spinning-Anlage

Auslegung und Diagnostik von Textilmaschinen (6 LP)

6. Semester

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Folie 18

Auslegung und Diagnostik von Textilmaschinen (6 LP)

6. Semester

Temperaturverteilung: Maschinenbett einer

Multiaxialkettenwirkmaschine

Optische Diagnostik: Qualitäts-

sicherung der Maschenware

einer Raschelmaschine

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Folie 19

Qu

elle

: T

rütz

sch

ler

Faserbasierte Hochleistungswerkstoffe und Prüftechnik

(6 LP) 6. Semester

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Folie 20

7. Semester:

Industriepraktikum

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Folie 21

Textiltechnik am ITM – vielfältige Praktikamöglichkeiten

Zum Beispiel über die enge Kooperation mit

unseren Partnern in den Kompetenznetzwerken

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Folie 22

Förderung von Auslandspraktika durch den VDMA

Auslandssemester an europäischen Universitäten

(ERASMUS)

- z. B. University of Manchester

- z. B. Universitat Politècnica de Catalunya Barcelona

Europäisches Netzwerk AUTEX

- Austauschprogramme mit 31 europäischen

Universitäten

- Kontakt zu zahlreichen europäischen

Unternehmen

Internationaler Studentenaustausch

- z. B. USA, Japan oder Australien

Textiltechnik am ITM – international Erfahrung sammeln

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Studieren – Praktika – Projekte

Praktika und Auslandssemester deutschland-, europa- und

weltweit bei Unternehmen und Partneruniversitäten möglich

ITM vermittelt Praktika in Deutschland und weltweit

Folie 23

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Folie 24

8. & 9. Semester:

Vertiefungsstudium

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Folie 25

Maschinen, Technologie und Chemie der faserbildenden

Polymerwerkstoffe (6 LP)

+ Wärme / Lösemittel

Polymer - Faserform

Polymer – Granulat

Prepregherstellung

Quelle: SGL GROUP

Konventionelle synthetische Faserstoffe

Carbon- und Keramikfasern für

Leichtbauanwendungen

Synthetische Faserstoffe für andere

Einsätze, z. B. Chitosan, PLA für

Tissue Engineering

Chitosan

Carbonfaser

8. Semester

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Folie 26

Verfahren und Maschinen der Fadenbildungstechnik

(6 LP)

Rotorspinnmaschine

• 400 parallele Spinnstellen

• 3600 Einzelmotoren

• Drehzahl 180.000 U/min

• Non-Stop-Betrieb 15 Jahre (24 h/Tag,

365 Tage/Jahr), Nutzeffekt 98 %

Vollautomatische

Maschinentechnik

8. Semester

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Folie 27

Regel- und Steuerkreis Hochleistungs-Karde Vollautomatisches

Zusammenfügen der Fadenenden

Verfahren und Maschinen der Fadenbildungstechnik

(6 LP) 8. Semester

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Folie 28

Moderne Textilmaschinen

• Bis zu 12.000 Servomotoren pro Maschine

• Spitzenbeschleunigungen bis 300 g

• Bis zu 80 Maschen pro Sekunde

• Herstellung maßgeschneiderter Produkte mit

angepassten lokalen Eigenschaften

Verfahren und Maschinen für

2D-/3D-Textilkonstruktionen (6 LP) 8. Semester

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Modul Weben

Folie 29

8. Semester

Verfahren und Maschinen für

2D-/3D-Textilkonstruktionen (6 LP)

Quelle: Daimler AG

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Folie 30

Verfahren und Maschinen der Konfektionstechnik (6 LP)

Konstruktion, Prozessanalyse, Materialprüfung, Simulation

Produkt

Auswahl von Fügeverfahren:

Werkstoff-

technik

Halbzeug-

fertigung Fügetechnik Formgebung Bauteilprüfung

Nähen

(Formschluss)

Laserschweißen

(Stoffschluss)

Ultraschallschweißen

(Stoffschluss)

Kleben

(Stoffschluss)

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Folie 31

Verfahren und Maschinen der Konfektionstechnik (6 LP)

Konstruktion, Prozessanalyse, Materialprüfung, Simulation

Werkstoff-

technik

Halbzeug-

fertigung Fügetechnik Formgebung Bauteilprüfung Produkt

Textile Prozesskette – sequentielles Preforming

Quelle: Fill

Umformstation

Beschnitt Preform

Greifer zum

Handling

Quelle: Schmalz

CAD/Simulation

FVK-Bauteil

Matrixinjektion

u.a. RTM Handling/Umformung CNC-Zuschnitt

Verstärkungszuschnitte Scherwinkel [°]

Scherk

raft

[N]

5

15

25

35

45

0 10 20 30 40 50 60

Preformaufbau Preformauslegung

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Folie 32

Verfahren und Maschinen der Konfektionstechnik (6 LP)

Konstruktion, Prozessanalyse, Materialprüfung, Simulation

Werkstoff-

technik

Halbzeug-

fertigung Fügetechnik Formgebung Bauteilprüfung Produkt

Organoblech

Montage von

Stringern

Mikro-Mehrachsroboter

FVK-Freiformen offener Profile mit Mikro-Mehrachsroboter

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Folie 33

Verfahren und Maschinen der Textiltechnik /

Hochleistungstextilien

Multiaxial-Kettenwirkmaschine

Multiaxialtechnik zur Herstellung

von Hochleistungstextilien für

Leichtbauanwendungen

• Rotoren für Windkraftanlagen

• Automobilkomponenten

• Textile Betonbewehrungen

9. Semester

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Folie 34

kurz & knapp Tragende Strukturen auf textiler Basis

Verfahren und Maschinen der Technische Textilien (6 LP)

Textile Hochleistungsstrukturen im Airbus A 380

9. Semester

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Folie 35

Von der Carbonfaser zur Leichtbau-Struktur

Textile Hochleistungswerkstoffe

im Automobilbereich

• z. B. BMW i3/i8

• Karosserie aus Carbonfaser

verstärktem Kunststoff

• Fertigung in Landshut und Leipzig

Quelle: Bentler SGL, BMW

Verfahren und Maschinen der Technische Textilien (6 LP)

9. Semester

Quelle: BMW

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Folie 36

2D/3D-CAE-Technik für faserbasierte Materialien (6 LP)

Flügelanzug Wingsuit

Konstruktion mit 3D-CAD-Software

GRAFIS

Prototypenherstellung

9. Semester

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Folie 37

Türträger FKV: Bauteiloptimierung für Faserverbund-Fertigung

Tür (optimiert für Blechkonstruktion)

Ermittlung des Materialverhaltens

Umformsimulation:

Optimierung für

Fertigung mit Faser-

verbundwerkstoffen

2D/3D-CAE-Technik für faserbasierte Materialien (6 LP)

9. Semester

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Folie 38

Schädelplatte

Hüftgelenk

Kieferdefekte

Wangenknochendefekte

Gelenkknorpel

Defekte am Röhrenknochen

Wirbelkörperfusion

Resorbierbaren und nichtresorbierbaren Biomaterialien

Zellträger für Regenerative Medizin

Funktionsersatz von natürlichem Gewebe (z. B.

Gefäßprothesen, Knochenimplantat),

Quelle: vaskutec

Gewirkte Polyester Gefäßprothese Zellträgerstrukturen

Faserbasierte Implantate und Tissue Engineering (6 LP) 9. Semester

Maßgeschneiderte Entwicklung von Produkten

vom Polymer bis zum Implantat als:

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Folie 39

Maßgeschneiderte Entwicklung von Produkten

vom Polymer bis zum Implantat als:

Kraftübertragung und Kunststoffverstärkung in Form von

Band-, Sehnen- und Gelenkersatz

Gewebeunterstützung für beispielsweise

Bandaugmentation und Leistenbruchfixierung sowie

Hilfsmittel (z. B. Nahtmaterial, Bauchdeckenverschluss)

Faserbasierte Implantate und Tissue Engineering (6 LP) 9. Semester

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Folie 40

10. Semester:

Diplomarbeit

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Folie 41

4. Vorstellung des Institutes

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Folie 42

Konfektionstechnik Prof. H. Rödel

Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik Leiter: Prof. Chokri Cherif

Textiltechnik Prof. Ch. Cherif

Ma

sc

hin

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Das Institut für Textilmaschinen und Textile

Hochleistungswerkstofftechnik

“Center of Excellence for Textiles” (Nr. 1 im europäischen Ranking)

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Immer offene SHK Stellen – auch für Studenten im Grundstudium!

Mit Beginn des Wintersemesters stehen für alle Studenten der

Studienrichtung SHK Stellen zur Verfügung.

Jetzt bewerben unter: [email protected]

oder 0351 / 463 39300

Betreuungsverhältnis

Mitarbeiter – Student

Folie 43

Professoren

Wissenschaftliche Mitarbeiter

Fachangestellte

Studentische Hilfskräfte

Drittmittel:

3

80

30

110

ca. 7 Millionen

Das ITM-Team

1:1

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Folie 44

• ITMA (Barcelona)

Weltgrößte Textilmaschinenausstellung

• JEC Europe (Paris)

Intern. Fachmesse für Faserverbundwerkstoffe

• Techtextil (Frankfurt/M.)

Intern. Fachmesse für technische Textilien

• ITM-Jahresexkursion:

Stäubli, LIBA Maschinenfabrik, Lindauer Dornier und

das Dornier Museum sowie SGL Carbon

ITMA in Mailand, November 2015

(Weltgrößte Textilmaschinenausstellung)

Weitere:

Composites Europe, SAMPE Deutschland,

Aachen-Dresdner International Textile Conference …

Textiltechnik am ITM – mehr als nur studieren (Auszug)

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Folie 45

Individuelle Studentenbetreuung (Verhältnis 1:1)

Modern ausgestattete Technika

Universitäres Studium des Textilmaschinenbaus nur

in Dresden und Aachen möglich!

Studienfinanzierung über Stipendien des VDMA

250,- € pro Monat über 2 Jahre möglich für die

Spezialisierung TEXTILMASCHINENBAU

2014/2015:

6 Deutschlandstipendien

4 VDMA-Stipendien

Textiltechnik am ITM – Betreuung & Förderung

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Folie 46

12 Förderpreise für studentische und

wissenschaftliche Arbeiten innerhalb

der letzten 12 Monaten, z. B.:

JEC INNOVATION AWARD (Paris)

TECHTEXTIL-INNOVATIONSPREIS

(Frankfurt (Main))

Verschiedene Förder- und Kreativitätspreise

der Walter-Reiners-Stiftung (VDMA) des

Deutschen Textilmaschinenbaues (Deutschland)

Textiltechnik am ITM – ausgezeichnet studieren

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Jobangebote: > 300 gegenüber

ca. 40 TU-Absolventen

aus Aachen und Dresden

Folie 47

Hohe Nachfrage nach Ingenieuren

• Deutschland ist führend in der

Entwicklung und Produktion

technischer Textilien.

• Bei jährlichem Wachstum von über

5 % und hoher Innovationsrate

wachsender Bedarf an Ingenieuren!

Berufschancen – Ingenieure in der Textilindustrie

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54%

13%

22%

11%

Folie 48

Quelle: VDMA

Hoher Bedarf an Textilmaschinenbauingenieuren in den nächsten Jahren!

Forschung,

Entwicklung,

Konstruktion

Leitung,

Dienstleistung etc.

Marketing,

Verkauf,

After Sales

und Service

Produktion

Berufschancen – Ingenieure im Textilmaschinenbau

Insgesamt über 4600 Ingenieure des

Textilmaschinenbaus in Deutschland

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Quelle: www.textil-beton.de

Berufsfelder – interdisziplinär:

Textilmaschinenbau, Textilindustrie,

Leichtbau, Biomedizin, Automobilbau,

Luft- und Raumfahrt, …

Folie 49

Berufsfeld Medizin,

passendes Wahlpflichtfach:

• Faserbasierte Implantate und

Tissue Engineering, Biomaterialien

Berufsfelder Verfahrenstechnik,

Windenergie, Leichtbau

passende Wahlpflichtfächer:

• Leichtbauwerkstoffe

• Leichtbaukonstruktion

• Fertigung von Faserverbundstrukturen

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Folie 50

Grillen und Institutsbesichtigung am ITM

Donnerstag, 02.07.2015 ab 16:00 Uhr

Auf der Wiese vor dem Zeunerbau

Mit InstitutsmitarbeiterInnen und Textiltechnik-StudentInnen

Für Speis und Trank ist gesorgt!

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Folie 51

ITM

Studentenexkursion

nach Mailand zur ITMA

WANN: 12. bis 19.11.2015

WIE: Mit Bus

WAS: Mit Studenten wird eine

Exkursion zur weltweitgrößten

Textilmesse nach Mailand

unternommen werden.

Kosten: Übernimmt der Verband

Deutscher Maschinen- und

Anlagenbau (VDMA)

Noch 25 freie Plätze,

reserviert für unsere

neuen Studenten!!

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Folie 52

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit,

wir freuen uns auf Ihre Fragen!

ITM-Informationsmaterial nicht

vergessen!