AiF-Projekt AddKnit

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3D-Stricken als additives Fertigungsverfahren für die Textilindustrie

Im Rahmen des Forschungsprojekts Addknit haben die DITF ein Vorgehensmodell zur Entwicklung individualisierter Gestricke erstellt. Dieses deckt alle Schritte von der Anforderungsdefinition zum gestrickten Produkt unter Anwendung des Addknit-Strickalgorithmus ab. Das Anforderungsprofil umfasst alle zur Charakterisierung des fertigen Produkts notwendigen Eigenschaften. Zur Umsetzung wird eine Aufteilung in physikalische Eigenschaften der Fläche und Eigenschaften des 3D-Modells (Geometrie) vorgenommen. Die Flächeneigenschaften werden durch Auswahl von Materialmischung und Bindung berücksichtigt. Die Maschengröße hängt von Material und Bindung ab und wird im Vorgehensmodell durch Materialtests bestimmt.

Zur Umwandlung des 3DModells in ein Strickjacquard wurde im Projekt ein Matlab- Algorithmus entwickelt, für den die Maschengröße der wesentliche Parameter ist. Die 3DModelle können CAD-generiert oder gescannt sein und müssen auf die zu strickende Oberfläche reduziert und gegebenenfalls angepasst werden. Parameter wie Dehnung, Dicke und Festigkeit werden über das 3DModell berücksichtigt. In der Addknit-Software wird in der graphischen Benutzeroberfläche das 3D-Modell des zu strickenden Körpers geladen und die Randbedingungen werden gesetzt. Der Strickalgorithmus erzeugt ein Strickjacquard, welches mit Software-Interpretern verschiedener Maschinenhersteller zu Strickprogrammen umgewandelt werden kann. Hierfür wird einmalig für jede Strickoperation ein Symbol bzw. eine Farbe im Strickalgorithmus definiert und im Interpreter entsprechend angelegt. Das Strickprogramm wird auf die Flachstrickmaschine geladen und mit der passenden Garnbestückung abgestrickt. Das Strick-Produkt wird nach den Vorgaben im Anforderungsprofil ausgerüstet und auf systematische Fehler wie Löcher oder Maschenanhäufungen geprüft. Ebenfalls überprüft wird die Passgenauigkeit des Produkts zum Ausgangs- 3D-Modell. Hierfür können optische Verfahren, wie vergleichende 3D-Scans eingesetzt werden. Das Projektergebnis wird auf dem Innovationstag Mittelstand des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz am 13. Juni in Berlin vorgestellt.

3D-Modell visualisiert in der Addknit-Software