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An bestimmten Stellen im Plasmagefäß eines zukünftigen
Fusionskraftwerks, an denen das heiße, magnetisch
vor den Wänden in Schwebe gehaltene Plasma mit dem
Gefäß in Berührung kommt, müssen Wandkomponenten hohen
thermomechanischen Belastungen standhalten. Für das Design
derartiger Komponenten werden daher leistungsfähige und schadenstolerante
Hochtemperaturmaterialien benötigt. Vor diesem
Hintergrund werden derzeit metallische Verbundwerkstoffe, in
denen haarfeine und hochfeste Wolframdrähte als Verstärkungsphase
zum Einsatz kommen, als vielversprechende Hochleistungswerkstoffe
angesehen. Um aus derartigen Verbundwerkstoffen
Bauteile herstellen zu können, müssen die Wolframdrähte
allerdings zunächst zu geeigneten Vorformen, z.B. Geweben
oder Geflechten, verarbeitet werden. Die haarfeinen Wolframfasern
sind dünn und damit flexibel – das macht es prinzipiell
möglich, hierfür textiltechnische Verfahren zu nutzen.
Die TEC-KNIT CreativCenter für Technische Textilien GmbH
entwickelt eigentlich keine Garne, sondern hochfunktionale
Textilien. Im Auftrag des IPP fertigte sie dennoch Wolframdrahtvorformen
an. Sie setzte eine Laboranlage zur Garnherstellung
erfolgreich für superdünne Wolframdrähte mit einem
Durchmesser von gerade einmal 20 Mikrometern ein. Die auf
diese Weise produzierten Multifilamente wurden anschließend
von den Deutschen Instituten für Textil- und Faserforschung zu
Vorformen weiterverarbeitet, mit denen sich Verbundwerkstoffe
herstellen lassen. Dabei wurde insbesondere das Rundflechten
erfolgreich auf Wolframdrähte und -garne angewandt, um Vorformen
für Kühlrohre herzustellen, die in thermisch hochbelasteten
Komponenten zum Einsatz kommen sollen.
Sowohl die TEC-KNIT CreativCenter für Technische
Textilien GmbH als auch die Deutschen Institute für
Textil- und Faserforschung haben im Rahmen der Beauftragung
durch das IPP hinsichtlich der Verarbeitung
von feinen Metallfasern neue Kompetenzen aufgebaut
und dementsprechend ihr Portfolio erweitern können.
Dies versetzt diese Auftragnehmer nun in die Lage, in
diesem Feld weitere Aufträge anzunehmen und das
gewonnene Knowhow auch in die Entwicklung von Produkten
für andere Anwendungen einfließen zu lassen.
Einmal flechten, bitte!
Vorformen aus haarfeinem und hochfestem Wolframdraht für
Hochleistungsverbundwerkstoffe
TEC-KNIT CreativCenter für
Technische Textilien GmbH,
Rhede, Deutschland
Deutsche Institute für
Textil- und Faserforschung,
Denkendorf, Deutschland
KLEINE UND MITTLERE
UNTERNEHMEN
Geflecht aus Wolframgarn; die einzelnen Filamente haben einen Durchmesser
von gerade einmal 20 Mikrometern
Herstellung eines Geflechts aus Wolframdraht
Fotos: IPP, Alexander v. Müller