Tailored & Smart Composites

Multifunktionale Verbundwerkstoffe kombinieren optimale strukturmechanische Leistungsfähigkeit mit einer Vielzahl funktionaler Eigenschaften. Durch die geschickte Auswahl von Matrixpolymer und Verstärkungsfaser sowie angepasste Verarbeitungsverfahren lassen sich die mechanischen und physikalischen Eigenschaften des Verbundwerkstoffes gezielt einstellen.

Active Shape Chance
Inductive Heating

Im Kompetenzfeld Tailored & Smart Composites arbeiten wir an der Realisierung von elektrisch leitfähigen oder induktiv erwärmbaren Kompositen, wir verbessern das Reibungs- und Verschleißverhalten polymerer Werkstoffe und wir integrieren Sensoren oder Aktuatoren in faserverstärkte Bauteile. Neue thermoplastische Blends aus unserem Labor ermöglichen Hochleistungsverbundwerkstoffe mit verbesserten thermo-mechanischen Eigenschaften und lassen sich einfacher verarbeiten. Nach der Auslegung mit Finite-Elemente-Methoden können wir solche Werkstoffe und Strukturen mit Standard-Verarbeitungsmethoden herstellen, zu Bauteilen oder Halbzeugen verarbeiten und sowohl die Werkstoffeigenschaften als auch die speziellen Funktionen umfangreich charakterisieren. Die Möglichkeit, das experimentell ermittelte Strukturverhalten mit Ergebnissen aus Simulation und Modellierung zu vergleichen, rundet das Angebotsspektrum ab.

BranchenAnwendungen (Beispiele)
FahrzeugbauKlappen, Mechanismen, Stellelemente
LuftfahrtVibrationskontrolle, Schallschutz
Maschinen- und AnlagenbauKlemmen an Maschinenelementen
EnergietechnikZustandsüberwachung
MedizintechnikStellelemente, Orthesen

Spezielle Leistungsmerkmale 

  • "One Stop Shop" Auslegung - Simulation - Realisierung - Test: alles aus einer Hand
  • Kombination von Faserverbund-Know-how mit Smart Materials-Expertise
  • Hybridkomposite auf der Basis von Polymerblends

Typische Werkstoffe

  • Faserverbundwerkstoffe: GFK, CFK, lang- und kurzfaserverstärkt, thermoplastisch, duromer Piezokeramiken, Formgedächtnislegierungen, Polymere als aktive Elemente

Typische Fragen

  • Können Composite-Bauteile unzulässig hohe Belastungen oder Beschädigungen erkennen?
  • Gibt es Kunststoffe, die elektrischen Strom leiten?
  • Lässt sich die Oberflächenkontur einer Flugzeugtragfläche gezielt verändern?

 

 

 

 

 

 

Ansprechpartner

Dissertationen (Auswahl)

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Moritz Hübler (2016)
Methodik zur Auslegung und Herstellung von aktiven SMA-FKV-Hybridverbunden

Nicole Knör (2009)
Einfluss der Verarbeitungstechnologie und Werkstoffzusammensetzung auf die Struktur-Eigenschafts-Beziehungen von thermoplastischen Nanoverbundwerkstoffen

Mark Bosseler (2009)
Beschreibung des orthotrop viskoelasto-plastischen Verhaltens langglasfaserverstärkten Polypropylens. Versuchskonzept und FE-Simulation

Margit Harsch (2008)
Methoden und Ansätze zur spannungsarmen Vernetzung von Epoxidharzen

Jing-Lei Yang (2006)
Characterization, Modeling and Prediction of the Creep Resistance of Polymer Nanocomposites

Sandrine Wiedmer (2006)
Zur Pultrusion von thermoplastischen Halbzeugen: Prozessanalyse und Modellbildung

Kostas Gatos (2005)
Structure-Property Relationships in Rubber/Layered Silicate Nanocomposites

Patrick Rosso (2005)
Erfassung und Bewertung von Grenzschichteffekten in neuartigen kohlenstofffaserverstärkten Polymeren

Johannes Weiss (2005)
Strukturoptimierung auf Basis von bionischen Prinzipien: Topologieoptimierung zur Verbesserung des Schwingungsverhaltens von Bauteilen

Nicolas Jost (2004)
Vernetzung und Chemorheologie von Duromeren mit hybrider und interpenetrierender Struktur

Jürgen Hoffmann (2003)
Entwicklung einer neuartigen Fertigungstechnik zur Herstellung resorbierbarer Microfibrillarer Composites

Dietrich Rodermund (2002)
Styrolfreie Vinylesterharze zur Verwendung in Verbunddübeln

Ines Fuhrmann (2002)
Photochemische Modifizierung von Gummipartikeln - ein Beitrag zur stofflichen Wiederverwertung von Altgummi

Andreas Rheinhardt (2002)
Characterization of Rheology and Prediction of Threedimensional Fiber Orientation during Injection Molding of Long Glass Fiber Reinforced Polypropylene

Nektaria Barkoula (2002)
Solid particle erosion behaviour of polymers and polymeric composites

Nicolai Papke (2000)
Neue thermoplastische Elastomere mit co-kontinuierlicher Phasenstruktur auf Basis von Polyester/Elastomer Blends unter Verwendung gezielt chemisch funktionalisierter Elastomere

Jürgen Gremmels (2000)
Partieller hygrothermischer Abbau von Polyester-Polyurethan und dessen Anwendung - ein Beitrag zur Entwicklung eines neuen Recyclingverfahrens

Georg Bechtold (2000)
Pultrusion von geflochtenen und axial verstärkten Thermoplast-Halbzeugen und deren zerstörungsfreie Porengehaltsbestimmung