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Stiftungsprofessur Textile Kunststoff- und Hybridverbunde
Forschungsfelder

Überblick über die Forschungsfelder

Für eine großseriennahe, kosteneffiziente und ressourcenschonende Produktion spielen in-line- und in-situ-Prozesse eine entscheidende Rolle. Fehlende serientaugliche durchgängige und kontinuierliche Prozessketten, Gestaltungsprinzipen und Berechnungsmethoden beeinträchtigen derzeit den notwendigen breiten und zukunftsträchtigen Einsatz von Großserientechnologien für Leichtbaustrukturen.

Für die grundlagenoptimierte Materialentwicklung sind sowohl technologiespezifische als auch werkstofftechnische Fragestellungen zu lösen, was eine interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen Entwicklung, Fertigung, Charakterisierung, Modellierung und Simulation erfordert. Zudem sind gereifte Technologieentwicklungen zeitnah dem konkurrierenden Markt entsprechend prototypisch zur Verfügung zu stellen und durch Technologietransfer in die Industrie umzusetzen.

Konsequenter Leichtbau muss werkstofflich anforderungsgerecht ausgeführt und in seiner fertigungstechnischen Umsetzung hocheffizient und flexibel sein. Ein hohes Potenzial liegt in der Verwendung faserverstärkter Kunststoffe in Kombination mit Metallen bzw. Keramiken. Die Herstellung derartiger multifunktionaler Strukturen in einem serienfähigen variablen Prozessschritt unter Ausnutzung fertigungsphysikalischer Wirkmechanismen der Basistechnologien zur Kunststoff-, Metall-, und Keramikverarbeitung bedeutet einen Paradigmenwechsel in der Anwendung von Mehrkomponentensystemen.

Zukünftig richtet sich die Stiftungsprofessur vor allem in drei wesentlichen Forschungsfeldern aus, die eng miteinander verknüpft sind. Dabei wird der Weg von der Grundlagenforschung hin zur angewandten Forschung bis zur Umsetzung in die industrielle Praxis konsequent verfolgt.

Textilbasierte Polymermatrix-Verbunde
  • Entwicklung neuer textilbasierter 2- und 3D-Leichtbaustrukturen
  • bauteilorientierte, belastungsgerechte Auslegung
  • Entwicklung differenzierter bzw. gradierter Strukturen mit Funktionalisierung
  • Entwicklung von Recyclinglösungen
Funktionale multihybride Werkstoffverbunde

Hybride Schichtverbunde

  • Entwicklung und Design von innovativen belastungs- und anforderungsgerechten Werkstoffkombinationen in multihybriden Laminaten (Textil/FKV/Metall/Keramik/Funktionsintegration) in Spezifikation zum Anwendungsfall als sogenannte tailor-made-Verbunde, hergestellt im in-line-Verfahren
  • Variantenvielfalt durch Modulsystematik mit Integration von Recyclingkonzepten
  • Interface Design

Hybride verstärkte Schaumkernverbunde

  • Integration von 3D-Abstandsgewirken in polymere Schaumkerne (hybride Sandwich-Strukturen
  • belastungsorientierte, anforderungsgerechte Komposition der Komponenten Hartschaum/Weichschaum/Abstandsgewirke/FKV-Organoblech
  • dämpfungsgerechtes und gradiertes Design
Technologien für innovative funktionale Verbundwerkstoffe

Keramikmatrix-Verbundwerkstoffe

  • Ausnutzung der Performance von faserverstärkten Keramiken hinsichtlich ihrer hervorragenden Performance gegenüber monolithischen Keramiken (Bruchzähigkeit, Schadenstoleranz, Schlagbelastungsfähigkeit, Korrosions-, Verschleiß-, Thermoschockbeständigkeit, Lebensdauer) für neue Anwendungsfelder und Markterschließungen
  • Entwicklung einer reproduzierbaren Prozesskette von der thermoplastbasierten Verarbeitung zum duroplastischen Formkörper für Pyrolyse und Silicierung für nichtoxidische CMCs (C/C-SiC)
  • Entwicklung kosteneffizienter und reproduzierbarer Herstellungsprozesse für oxidische faserverstärkte Keramiken (Al2O3/Al2O3)
  • maßgeschneidertes Verarbeitungs-Struktur-Design, Faser/Matrix-Design, tailormade CMCs
  • Verwirklichung komplexer Geometrien (Spritzgießen) bzw. Profile (Extrudieren)
  • Integration von gekoppelter multikriterieller Struktur- und Prozesssimulation

Metallmatrix-Verbundwerkstoffe

  • Pulvermetallurgie von Metallverbundpulvern für nachfolgende Prozesse der Konsolidierung (HIPen, Stangpressen, Spritzguss (MIM), 3D-Lösungskonzepte (additive Fertigung etc.))

 

Presseartikel

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    Neue Ringvorlesung der TU Chemnitz startet am 3. April 2019 im Staatlichen Museum für Archäologie Chemnitz – Erste Vorlesung richtet Fokus auf die Verteilung Geflüchteter innerhalb der EU …

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    Computer-Experte Prof. Dr. Thomas Huckle aus München lädt anlässlich des Tages der Mathematik am 6. April 2019 an der TU Chemnitz ein zum Streifzug durch historische wie tagesaktuelle Software-Pannen …

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