Überblick - Fraunhofer IAP

Unsere Leistungen

Der Forschungsbereich PYCO bündelt seine Kompetenzen entlang der gesamten Wertschöpfungskette polymerbasierter Leichtbaulösungen. Von der Entwicklung neuer Polymere und Composites über präzise Analytik und simulationsgestützte Konstruktion bis hin zur effizienten Fertigung und zum Recycling entstehen maßgeschneiderte Werkstoffe, Prozesse und Technologien. So unterstützt PYCO Industriepartner dabei, leistungsfähige, nachhaltige und anwendungsorientierte Lösungen für anspruchsvolle Zukunftsmärkte umzusetzen.

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Polymer- und Harzentwicklung
Polymer- und Harzentwicklung
Entwicklung und Modifizierung von Polymeren und Composites für Anwendungen im Leichtbau

Entwicklung von maßgeschneiderten Polymeren und Halbzeugen

Formulierung von Harzen und deren Synthese

Harze für Massenanwendungen und Hochleistungsmaterialien (z. B. UP, PF, EP, Polycyanurate)

Entwicklung von Spezialadditiven, z. B. zur Bruchzäh- und Flammschutzmodifizierung

Werkstoffe für mikroelektronische und photonische Anwendungen
Nachhaltige Materialien und Kreislaufprozesse
Nachhaltige Materialien und Kreislaufprozesse
Nachhaltige Leichtbaulösungen mit faserverstärkten Composites

Werkstoffgerechte Recycling- und Reparaturverfahren

Chemisch und physikalisch basierte Recyclingprozesse für Kunststoffe und Hochleistungsverbunde
Charakterisierung und Analytik
Charakterisierung und Analytik
Skalenübergreifende Analyse und Charakterisierung von Polymeren sowie Strukturtests

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 (IR/Raman/TGA-Kopplung, FTIR-Mikroskop)

Untersuchungen im Brandlabor

weitere Analytik am Fraunhofer IAP
Prozessentwicklung und Fertigungstechnologien
Prozessentwicklung und Fertigungstechnologien
Umsetzung und Begleitung von Technologie-Demonstratoren bis zur Marktreife

Durchgängiger Aufbau sowie Optimierung von Fertigungsverfahren und Prozessketten

Entwicklung von energieeffizienten Herstellungstechnologien für individualisierte Leichtbaustrukturen

Energieeffiziente Härtungsmethoden: Mikrowelle, UV, IR und Elektronenstrahl

Ganzheitliche materialangepasste additive Fertigungsverfahren
Konstruktion, Simulation und Auslegung
Konstruktion, Simulation und Auslegung
Konstruktion und Auslegung von komplexen Strukturbauteilen

Auslegung von werkstoff- und lastpfadgerechten Lasteinleitungselementen und Fügetechnologien

Gekoppelte Prozess-Struktur-Simulation und ganzheitliche Optimierung, inkl. Machine Learning und stochastische Modellierung

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Unsere Ausstattung

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

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Pilotanlagen
Technikumsreaktor zur Polymersynthese bis 20 Liter

Horizontale und vertikale Imprägnieranlagen für die Prepregherstellung (40 bis 800 mm Breite)

Beschichtung von Trägermaterialien

Automated Fiber Placement-Fertigungskomplex: Slitting, Rewinding, 3D-Legetechnologie

Autoklaven: bis 250 °C, 15 bar, d ≤ 1000 mm / l ≤ 2000 mm

Pressentechnologien: ≤ 450 °C, ≤1500 x 1500 mm², ≤1200 kN

Compoundierung: Doppelschneckenextruder Haake D 14 mm und 20 mm, max. Drehmoment: 1,1 Nm, max Drehzahl 150 min^-1 max. Förderleistung für Pulver 7,5 kg/h, max. Förderleistung für Granulat: 14 kg/h; Labor-Compounder Collin ZK 25 E x 42 L/D, Doppelschneckenextruder Durchmesser 25 mm, Läge 42 D; Drehmoment max. 70 Nm, Drehzahl 460 min^-1, max. Ausstoß 50 kg/h; Einschneckenextruder Boston Matthews, Schneckendurchmesser 60 mm; L/D = 25 :1, bis 380 °C, Kühlstrecke 5,00 m; Einschneckenextruder Collin Teach Line: 3,5 kg/h, max. Drehzahl 180 min^-1; Kneter: bis 2,5 L, bis 200 °C, 0 bis 3 bar absolut;

Dreiwalzwerk mit temperierbaren (10 - 70 °C) SiC-Walzen, Spalt- oder Kraftsteuerung

Spritzgießtechnologien: 2K/650 kN, 3K/1200 kN

Mikrowelle (8 m³ Mikrowellenofen und kontinuierliche Mikrowellenanlage), inkl. dielektrischer Spektroskopie

UV-Härtung (Quecksilber-Dampflampen und UV-LED-Systeme)
Werkstatt/Faserverbund-Labor
Wasserstrahlschneidanlage

CNC-Fräse

Resin Transfer Molding

1K und 2K Dosieranlagen

Lackierkammer

Drucktopf

Exsikkator

Stereomikroskop

Umluft- und Aushärteofen ENA 430/500/18: 20 – 500 °C, 600 mm x 600 mm x 1200 mm (B x T x H)

Kammerofen Heraeus K1253: 1150 °C, 545 mm x 230 mm x 275 mm (B x T x H)

Bolzenschweißgerät AS ISO 66

Vakuumpumpen: min. Enddruck: 1,5 mbar, max. Förderleistung: 4,02 m³/h

Nasstrenner ATIKA ST 300 mit Diamantrennscheibe
Analytik und Charakterisierung
Mechanische Prüfstände

Dynamische Differenzkalorimetrie (DSC)

FTIR/Raman/TGA- gekoppelt mit FTIR-Mikroskop

Digitalmikroskop

Rheometer

Optical Crack Tracing (OCT)

UV/VIS-Spektrometer

Dynamisch-mechanische Analyse (DMA)

Nano-TMA/TGA/DVS - Variable Temperature Ellipsometry (VTE)

Klimaschränke und UV-Bestrahlung zur Umweltsimulationen

Ultraschall

Computertomograph (CT)

mehr über Polymeranalytik am Fraunhofer IAP
Brandlabor
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)
Filme und Oberflächen
Spin-Coater

Laminar-Flow-Box

Glove-Box

Metricon Prismenkoppler
(Brechungsindex, Schichtdicken, Dämpfung, Doppelbrechung und thermooptischer Koeffizient)

Kontaktwinkel

Werzalit-Test

Permeation von Wasserdampf

Torsionspendel
Chemische Laboratorien
Synthese vom Labormaßstab bis zum 20 L Reaktor

Kryomühle

Schwingmühle

Schlenk-Line

Laborreaktor bis zu 100 bar
Simulation
CAE-Software zur durchgängigen Prozess- und Struktur-Simulation

Machine Learning

CAD-Software

FEM-Software

Simulation elektromagnetischer Felder