Konstruktion und Herstellungstechnologien

Die Abteilung beschäftigt sich mit dem ganzheitlichen Design von faserverbund- und kunststoffbasierten Leichtbaulösungen, angefangen von der Materialauswahl und Entwicklung über die Auslegung zur Konstruktion der Leichtbaustrukturen mit zugehörigen Werkzeugen bis zur Fertigung und dem Recycling nach der Nutzungsdauer. Dabei werden kommerzielle Software- und Berechnungstools sowie eigens entwickelte Programmsysteme eingesetzt. Zudem kann auf eine vielfältige Prüftechnik zur umfassenden Analytik und für Strukturtests zurückgegriffen werden.

Leistungen

Ausstattung

Ansprechpartner

Arbeitsgruppe
Simulation und Auslegung

Arbeitsgruppe
Analytik und
Strukturtest

Leistungen

 

Auslegung und Simulation

  • Konstruktion und Simulation von Strukturkomponenten
  • Statische, dynamische und NVH-Analysen, Betriebsfestigkeit   
  • Werkstoff- und lastpfadgerechten Lasteinleitungselemente und Fügetechnologien
  • Beschreibung komplexer Wechselwirkungen zwischen Werkstoff, Prozess und Bauteil
  • Datenbasierte Modellierung unter Nutzung von stochastischen Algorithmen und maschinellem Lernen
  • Ganzheitliches Design von Herstellungsprozessen: Harzinfusions- und Injektionsverfahren (SCRIMP, RTM, VA-RTM, RIM),
    Thermoforming, Filament Winding, Automated Fiber Placement (AFP), Fused Deposition Modeling (FDM)
  • Multikriterielle Optimierung

Strukturtest und Analytik

  • Chemische Analytik (Spektroskopie und Chromatographie)
  • Analyse dünner Schichten z. B. m-Linien-Spektroskopie
  • Thermomechanische Charakterisierungsmethoden für Polymere und Composites
  • Mechanische Prüfung von Werkstoffen und Bauteilen
  • Optische Charakterisierungsmethoden z. B. optische Rissverfolgung
  • Betriebsfestigkeit und Umweltsimulation, z. B. VDA-Wechseltest
  • Crash und Impact
  • Zerstörungsfreie Prüfmethoden (µ-CT, US)
  • Brandprüfung z. B. Cone Calorimeter

Ausstattung

 

Konstruktion und Herstellungstechnologien

  • Die Ausstattung umfasst kommerzielle Software-Systeme und Eigenentwicklungen nach Industriestandard zur nummerischen und analytischen Auslegung von Leichtbaustrukturen sowie kunststoff- und faserverbundbasierten Herstellungstechnologien wie z.B. Mehrkomponenten-Spritzguss, Thermoforming, Automated Fiber Placement, Faserwickeln und dem Resin Transfer Molding. Durch die Kopplung der Struktur- und Prozesssimulationen gelingt eine ganzheitliche Betrachtung und Optimierung der material- und verfahrenstechnischen Parameter.

  • Die CAD/CAM-Softwareausstattung ermöglicht die konstruktive Planung und Umsetzung von komplexen Technologiedemonstratoren und Anlagen sowie die Darstellung und Analyse dazugehöriger Herstellungsprozesse.

    • Brandlabor mit
      • Cone-Kalorimeter nach ISO 5660-1 – Wesentlicher Bestandteil der Schienenfahrzeugnorm EN 45545-2 sowie Simulationsmöglichkeit des Single Burning Item- und Room Corner Tests als Vorabbewertung zur Baustoffklassifizierung nach EN 13501
      • Sauerstoffindex (LOI) nach DIN EN ISO 4589
      • Prüfvorrichtung in Anlehnung an die UL94
      • Kleinbrennertest in Anlehnung an z.B. FAR 25.853 (Luftfahrt)
    • Optical Crack Tracing (OCT)
    • Torsionspendel
    • Zug- und Druckprüfmaschinen
    • FTIR/Raman/TGA- gekoppelt mit FTIR-Mikroskop
    • UV/VIS-Spektroskopie
    • Dynamisch-mechanische Analyse (DMA)
    • Differential Scanning Calorimetry (DSC)
    • Thermogravimetrie (TGA)
    • Nano-TMA/TGA/DVS - Variable Temperature Ellipsometry (VTE)
    • m-Linien-Spektrometrie
    • GC/MS und GPC
    • Zerstörungsfreie Prüfung: Ultraschall und Computertomographie (µCT)
    • Prüfplatz für Betriebsfestigkeitsanalysen
    • Klimaschränke und UV-Bestrahlung zur Umweltsimulation
    • Digitalmikroskopie
    • Rheometer

Ansprechpartner

 

Konstruktion und Herstellungstechnologien

Marcello Ambrosio, M.Sc.

Contact Press / Media

Marcello Ambrosio, M.Sc.

Simulation und Auslegung

Schmiedestraße 5
15745  Wildau

Telefon +49 3375 2152-303

Fax +49 3375 2152-282

Mathias Köhler

Contact Press / Media

Dr. Mathias Köhler

Strukturtest und Analytik

Schmiedestraße 5
15745  Wildau

Telefon +49 3375 2152-278

Fax +49 3375 2152-282

Arbeitsgruppe Simulation und Auslegung

 

Entlang der produktorientierten Wertschöpfungskette beschäftigt sich die Arbeitsgruppe Simulation und Auslegung mit der branchenübergreifenden Entwicklung von energieeffizienten Leichtbaulösungen und zugehörigen Fertigungstechnologien.

Ausgehend von der ersten Idee, über den Entwurf von Prototypen, bis hin zur fertigungstechnischen Umsetzung komplexer Technologiedemonstratoren liegt der Fokus vor allem auf der Konstruktion, der gekoppelten Struktur- und Prozesssimulation, als auch auf der Herstellung und dem Test von funktionsintegrativen FKV-Bauweisen.

Ansprechpartner: Marcello Ambrosio, M. Sc.

 

Arbeitsgruppe Analytik und Strukturtest

 

Die Analysen von thermischen und mechanischen Eigenschaften polymerer Werkstoffe, Halbzeuge und Bauteile stellen die Kernkompetenz der Arbeitsgruppe dar. Zusätzlich werden Untersuchungen zur Betriebsfestigkeit mit überlagerten Umweltsimulationen durchgeführt. Die Arbeitsgruppe verfügt zudem über ein eigenes Brandlabor zur Ermittlung der Brandfestigkeit und Einordnung nach Baustoffklassen.

Ansprechpartner: Dr. Mathias Köhler