Polymermaterialien und Composite PYCO

Der Forschungsbereich Polymermaterialien und Composite PYCO ist Ihr kompetenter Partner in allen Fragen des polymerbasierten Leichtbaus mit Faser-Kunststoff-Verbunden und komplexen Faserverbundbauteilen im Multi-Material-Design.

Unser ganzheitlicher Ansatz beinhaltet nicht nur neuartige Bauweisen, Materialdesign, Strukturen und dazugehörige Herstellungstechnologien sondern auch die Entwicklung nachhaltiger Verwertungs- und Recyclingstrategien für End-of-Life-Szenarien.

Wir bieten Ihnen individuelle Lösungen dank unserer hochmodernen Ausrüstung und Technologien.

Ausgehend von der Entwicklung von Spezialpolymeren und Faserverbundhalbzeugen, über den Entwurf von Prototypen, bis hin zu Planung und Umsetzung von großserientauglichen Fertigungsprozessen, lassen sich somit vom Monomer bis zum energieeffizienten Hochleistungsverbundbauteil alle wichtigen Leichtbaukompetenzen der Wertschöpfungskette unter einem Dach abbilden. Ein derartiger Bündelungseffekt ist in der bundesdeutschen Forschungslandschaft ein absolutes Alleinstellungsmerkmal.

Leistungen

• Entwicklung und Modifizierung von Polymeren und Composites für Anwendungen im Leichtbau
• Formulierung von Harzen und deren Synthese
• Harze für Massenanwendungen und Hochleistungsmaterialien (z.B. UP, PF, EP und Polycyanurate)
• Skalenübergreifende Analyse und Charakterisierung von Polymeren sowie Strukturtests
• Entwicklung von energieeffizienten Herstellungstechnologien für individualisierte Leichtbaustrukturen
• Konstruktion und Auslegung von komplexen Strukturbauteilen 
• Gekoppelte Prozess-Struktur-Simulation und ganzheitliche Optimierung, Machine Learning, stochastische Modellierung
• Auslegung von werkstoff- und lastpfadgerechten Lasteinleitungselementen und Fügetechnologien
• Umsetzung und Begleitung von Technologie-Demonstratoren bis zur Marktreife
• Chemisch und physikalisch basierte Recyclingprozesse für Kunststoffe und Hochleistungsverbunde
• Untersuchungen im Brandlabor
• Methodenentwicklung für die Charakterisierung von Polymeren, Halbzeugen und Komponenten
• Automatisiertes System zur Bestimmung der Bruchzähigkeit von Reaktivharzen mittels optischer Rissverfolgung (OCT)
• Thermophysikalische Charakterisierung von Polymerfilmen im sub-Mikrometerbereich mittels temperaturvariabler Ellipsometrie
• Spektroskopische Analysen z. B. mittels IR/Raman/TGA-Kopplung und FTIR-Mikroskop

Forschung

• Entwicklung von maßgeschneiderten Polymeren und Halbzeugen
• Nachhaltige Leichtbaulösungen mit faserverstärkten Composites
• Werkstoffe für mikroelektronische und photonische Anwendungen
• Durchgängiger Aufbau sowie Optimierung von Fertigungsverfahren und Prozessketten
• Werkstoffgerechte Recycling- und Reparaturverfahren
• Energieeffiziente Härtungsmethoden: Mikrowelle, UV, IR und Elektronenstrahl
• Entwicklung von Spezialadditiven, z. B. Bruchzäh- und Flammschutzmodifizierung
• Gekoppelte Prozess- und Struktursimulation
• Ganzheitliche materialangepasste additive Fertigungsverfahren

Abteilungen

Gemeinsam mit Unternehmen entwickeln die Werkstoffwissenschaftler des Forschungsbereichs Polymermaterialien und Composite PYCO sowohl hochvernetzte Polymere, SMC- und BMC-Halbzeuge als auch Hochleistungs-Prepregs für Faserverbund-Komponenten. Die Konstruktion und Auslegung sowie die fertigungstechnische Umsetzung von Hochleistungsbauteilen erfolgt in der Abteilung Konstruktion und Herstellungstechnologien. Bei der Produktentwicklung greifen die Naturwissenschaftler und Ingenieure auf modernste Software-Systeme und Simulations-Tools, hochautomatisierte Serienfertigungstechnologien und auf Werkstoffentwicklungen der Abteilung Maßgeschneiderte Materialien zurück.

Die Ausstattung des Forschungsbereichs ermöglicht sowohl die Entwicklung von neuen Polymeren als auch die Berechnung, Konstruktion und Simulation sowie die Charakterisierung ganzer Komponenten.

Standorte

Wildau | Cottbus

Meldungen des Forschungsbereichs PYCO

6.5.2021 | Inbetriebnahme einer Wasserstrahlschneidanlage am Forschungsbereich Polymermaterialien und Composite PYCO

Nach dreitägiger Schulung durch den Anlagenbauer in der letzten Märzwoche wurde am Standort Cottbus eine neue Wasserstrahlschneidanlage in Betrieb genommen. Diese ermöglicht es, eine große Bandbreite an Materialen, z. B. Kunststoffe, CFK, Aluminium, Stahl sowohl mit Reinwasser als auch unter Zusatz eines Abrasivs zu schneiden. Die Materialgröße kann dabei bis zu 100 cm x 200 cm mit einer Materialstärke von max. 300 mm betragen, um eine definierte Geometrie zu schneiden. Die Anlage ermöglicht, die Kooperation des Fraunhofer IAP, Forschungsbereich PYCO mit dem FG Polymerbasierter Leichtbau der BTU in Cottbus zu vertiefen und die präzise Form des Materialzuschnitts für den vielfältigen Einsatz in der Projektarbeit zu nutzen.