TopComposite

Topologieoptimierte und ressourceneffiziente Composites für Mobilität und Transport

In Composites, speziell Faser-Kunststoff-Verbunden (FKV), werden Polymere und Verstärkungsfasern synergetisch kombiniert, sodass der Verbund die Eigenschaften der Eingangsmaterialien weit übertrifft. Durch ihre herausragenden Leichtbaueigenschaften sind FKV prädestinierte Werkstoffe für Mobilität und Transport und können bspw. ein Schlüsselelement für den umfassenden Umstieg auf Elektromobilität darstellen. Hierzu muss allerdings hinsichtlich mechanischer Performance, Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit das volle Potenzial ausgeschöpft werden.

Eine neue FKV-Generation,

bei der Prozess, Material und Bauweise

perfekt aufeinander abgestimmt sind.

Im Projekt TopComposite soll der neue FKV „TopComposite“ entwickelt werden. Dieser ist das Ergebnis eines neuartigen Herstellverfahrens, speziell adaptierter Matrixsysteme und einer für die verfahrens- und materialtechnischen Möglichkeiten maßgeschneiderten Bauweise. Das neue Herstellverfahren erlaubt die kontinuierliche Förderung von Faserbündeln, die direkt während des Prozesses mit einem duroplastischen Harzsystem imprägniert werden. So kann eine topologieoptimierte, additive Ablage kontinuierlicher Faserbündel erfolgen. Die Fasern können sowohl in geraden als auch in kurvigen Pfaden abgelegt werden. Sogar eine Ablage in Schlaufen ist durch dieses Herstellungsverfahren möglich. Dies ermöglicht eine lastpfadgerechte Faserpositionierung, sodass die Fasern nur dort eingebracht werden, wo sie zur Verstärkung wirklich benötigt werden. Dadurch soll eine Minimierung des Materialeinsatzes erfolgen und gleichzeitig eine quasi-abfallfreie Fertigung von FKV Bauteilen ermöglicht werden.

Das Projekt wird gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), nachdem sich Dr.-Ing. David May im Nachwuchswettbewerb „NanoMatFutur“ durchsetzen konnte. Durch diese Initiative fördert das BMBF junge, exzellente Nachwuchswissenschaftler im Bereich Materialwissenschaft und Werkstofftechnik, indem es ihnen die Möglichkeit gibt, eine eigene, unabhängige Nachwuchsgruppe aufzubauen. Ein Förderziel ist es dabei, die Grenzen klassischer Disziplinen zu überwinden. Im Projekt TopComposite wird über einen Förderzeitraum von fünf Jahren ein interdisziplinäres Team mit Mitgliedern aus den Fachrichtungen Verfahrenstechnik, Chemie, Materialwissenschaften, Konstruktion und Wirtschaftswissenschaften zusammenarbeiten, um unter Leitung von Dr.-Ing. David May Bauweisen, Prozesse und Materialien optimal aufeinander abzustimmen.

 

Dr.-Ing.

David May

Nachwuchsgruppenleiter
TopComposite -
Topologieoptimierte und
ressourceneffiziente Composites
für Mobilität und Transport
sowie Kompetenzfeldleiter
Imprägnier-
& Preformtechnologien

Spezielle Expertise: Harzinjektions- und -infusionsverfahren, Preforming, Permeabilität von Faserstrukturen, Fertigungskonzepte und Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen, Integrierte Produktentwicklung

Raum: D.A.Z.

Teammitglieder

Peter A. Arrabiyeh

Verarbeitungstechnik

Anna Dlugaj

Werkstoffwissenschaften

Maximilian Eckrich

Bauweisen