Die folgenden Projekte werden aus EFRE-Mitteln gefördert. Das Fachgebiet Polymerbasierter Leichtbau bedankt sich beim Fördergeber für die Möglichkeit zur Realisierung der Forschungsvorhaben.


AFP-Prepregs: Entwicklung neuartiger Prepreg-Systeme für die Fertigung von hochbelastbaren CFK-Komponenten

Verbundprojektpartner
Fraunhofer Institut für angewandte Polymerforschung - Prof. Dr. Christian Dreyer,
Fachgebiet Polymerbasierter Leichtbau der BTU Cottbus - Senftenberg - Prof. Dr. Holger Seidlitz

Kurzbeschreibung
Das Ziel des Vorhabens besteht in der Entwicklung von maßgeschneiderten, prozessfähigen Prepreg-Harzen und -Halbzeugen für die automatisierte Herstellung (Automated Fiber Placement) von extrem hoch- sowie tieftemperaturbeanspruchten Faserverbundbauteilen (Kompressorgut, Kryotank) an denen die abschließende Verifizierung der Ergebnisse erfolgen soll. Bei der Projektbearbeitung soll die vollständige Prozesskette bei der Komponentenentwicklung: beginnend mit der Reinharzentwicklung, über die Entwicklung und Charakterisierung von Prepreg-Halbzeugen für Vorversuche, bis hin zur Pilot-fertigung/Aufskalierung mit der Prepreg-Anlage des FB PYCO in Wildau sowie der Verarbeitung zu Demonstratoren mit der AFP-Anlage der BTU und dem abschließenden Test der Bauteile eruiert werden.

Förderrahmen
Richtlinie des Ministeriums für Wissenschaft, Forschung und Kultur (MWFK) zur Förderung der „Stärkung der technologischen und anwendungsnahen Forschung an Wissenschaftseinrichtungen im Land Brandenburg“ (StaF-Richtlinie)
Projektzeitraum: 01.01.2020 - 31.12.2021


Flexible Autoklavanlage für die bedarfsgerechte Verarbeitung von neuartigen, kostengünstigen und hochbelastbaren Prepreg-Halbzeugen und hybriden Faser-Kunststoff/Metall-Mehrschichtverbunden

Im Rahmen des EFRE-Vorhabens "Flexible Autoklavanlage für die bedarfsgerechte Verarbeitung von neuartigen, kostengünstigen und hochbelastbaren Prepreg-Halbzeugen und hybriden Faser-Kunststoff/Metall-Mehrschichtverbunden" wurde eine neue Autoklavanlage für das Fachgebiet Polymerbasierter Leichtbau beschafft. Dadurch wird die Verarbeitung neuartiger filamentbasierter thermoplastischer Prepreg-Systeme zu temperaturbeständigen hybriden F‐K/M‐Mehrschichtverbunden an der Universität möglich. Die Autoklavanlage vervollständigt somit die prozesstechnische Verarbeitung von duro- und thermoplastischen Faserverbund-Halbzeugen. In Verbindung mit kostengünstigen einteiligen Werkzeugen soll sie zur Herstellung von Basisdemonstratoren mit komplexer Bauteilgeometrie und Probenkörpern mit hohem Faservolumengehalt dienen. Die hybriden Faser-Kunststoff/Metall-Mehrschichtverbunde können im Autoklav bei einem Druck von bis zu 15 bar und einer Temperatur von maximal 250°C konsolidiert werden. Am 11.02.2020 wurde die Anlage der Firma Italmatic Presse E Stampi srl an die Tore der Laborhalle 4C auf dem Universitätsgelände der BTU Cottbus - Senftenberg in Cottbus geliefert. Die in elf Einzelpakete zerlegte Autoklavanlage wird innerhalb der nächsten Wochen aufgebaut und in Betrieb genommen.


Energieeffiziente Verbundwerkstoffe mit exzellentem Eigenschaftsprofil - EnerVeE

Verbundprojektpartner

Fraunhofer Institut für angewandte Polymerforschung - Dr. Dreyer, Prof. Dr. Ganster (Lead-Partner)
Fachgebiet Leichtbau mit strukturierten Werkstoffen der BTU Cottbus - Senftenberg - Prof. Dr. Holger Seidlitz
Forschungsgruppe Polymere Hochleistungsmaterialien der TH Wildau, Prof. Dr. Michael Herzog

Kurzbeschreibung
Das Ziel des Verbundvorhabens „Energieeffiziente Verbundwerkstoffe mit exzellentem Eigenschaftsprofil - EnerVeE“ besteht in der Entwicklung neuartiger Faserverbundhalbzeuge und zugehöriger Systemtechnologien für Leichtbauanwendungen, insbesondere den Flugzeug- und Fahrzeugbau. An repräsentativen Technologiedemonstratoren sollen hierbei wichtige ingenieurtechnische Grundlagen zur werkstoffgerechten Konstruktion und Auslegung sowie zur Herstellung und Verarbeitung identifiziert werden.
Im Rahmen des Verbundvorhabens beschäftigt sich das Fachgebiet Leichtbau strukturierten Werkstoffen mit der Entwicklung und Validierung einer Methodik für die zuverlässige gekoppelte Prozess- und Struktursimulation energieeffizienter Verbundwerkstoffe mit exzellentem Eigenschaftsprofil.

Förderrahmen
Richtlinie des Ministeriums für Wissenschaft, Forschung und Kultur (MWFK) zur Förderung der „Stärkung der technologischen und anwendungsnahen Forschung an Wissenschaftseinrichtungen im Land Brandenburg“ (StaF-Richtlinie)
Antragsnummer: 85016820
Projektzeitraum: 01.06.2018 - 30.11.2020


Deutsch-polnisches Wissensforum zur technologischen Stärkung der Grenzregion

„Deutsch-polnisches Wissensforum zur technologischen Stärkung der Grenzregion durch den Austausch von Forschungsergebnissen im Bereich neuartiger Werkstoff- und Fertigungstechnologien“ im Rahmen des Klein-Projekte-Fonds (KPF) des Kooperationsprogramms INTERREG V A Brandenburg-Polen 2014-2020.

Das Fachgebiet Leichtbau mit strukturierten Werkstoffen (jetzt PbL) von Herrn Prof. Seidlitz führt zusammen mit dem Verband der Ingenieure und Techniker der polnischen Mechanik (STOWARZYSZENIE INŻYNIERÓW I TECHNIKÓW MECHANIKÓW POLSKICH = SIMP) aus Polen ein gemeinsames deutsch-polnisches Wissensforum auf dem Zentralcampus der BTU durch.
Ziel des deutsch-polnischen Wissensforums ist die grenzüberschreitende Vernetzung von forschungsstarken Universitäten und technisch-wirtschaftlichen Verbänden mit regionalen Unternehmen als wesentliche Voraussetzung für ein stetiges und nachhaltiges Wirtschaftswachstum in strukturschwachen Regionen. Vor allem neue Werkstoffe und die damit einhergehenden Fertigungs- und Anlagentechnologien benötigen spezialisierte Untersuchungs- und Prüfmethoden zur sicheren Implementierung und stellen den Schwerpunkt dieses Wissensforums dar.


Deutsch – Polnisches Innovationsnetzwerk

„Deutsch – Polnisches Innovationsnetzwerk zur nachhaltigen wirtschaftlich/technologischen Stärkung der Grenzregion Spree-Neiße-Bober durch die bedarfsgerechte Qualifizierung und Bindung von Fachkräften für die Region“ im Rahmen des Klein-Projekte-Fonds (KPF) des Kooperationsprogramms INTERREG V A Brandenburg-Polen 2014-2020.

Das Fachgebiet Leichtbau mit strukturierten Werkstoffen (jetzt PbL) von Herrn Prof. Seidlitz führt zusammen mit Herrn Prof. Simon sowie dem Institut für Informatik und Produktionsmanagement der Universität Zielona Góra von Herrn Prof. Kłos einen gemeinsamen Workshop in Polen im Technologiepark der Universität Zielona Góra durch.
Im Rahmen dieses Workshops haben sich unterschiedliche Unternehmen mit Ihren Produkten und Technologien bei den Studenten der jeweiligen Institute vorgestellt. Dabei standen - unter Beachtung der regions- sowie unternehmenstypischen Randbedingungen - die Fachkompetenzen der Mitarbeiter im Mittelpunkt. Der somit erfolgreich initiierte Dialog zwischen Unternehmen und Studenten bildet den Grundstein für ein grenzübergreifendes Netzwerk für Wissens- und Technologietransfer sowie zur bedarfsgerechten Fachkräftesicherung. Dieses Netzwerk soll weitergeführt und ausgebaut werden.


Deutsch-Polnischer Workshop zur Stärkung der Grenzregion

"Deutsch - Polnisches Innovationsnetzwerk zur nachhaltigen wirtschaftlich/technologischen Stärkung der Grenzregion Spree-Neiße-Bober durch die bedarfsgerechte Qualifizierung und Bindung von Fachkräften für die Region" im Rahmen des Klein-Projekte-Fonds (KPF) des Kooperationsprogramms INTERREG V A Brandenburg-Polen 2014-2020. Das Fachgebiet Leichtbau mit strukturierten Werkstoffen (jetzt PbL) von Herrn Prof. Seidlitz führt zusammen mit Herrn Prof. Simon sowie dem Institut für Informatik und Produktionsmanagement der Universität Zielona Góra von Herrn Prof. Kłos einen gemeinsamen Workshop an der BTU in Cottbus durch. Die Studenten der jeweiligen Institute erhalten an beiden Tagen im Rahmen von Fachvorträgen und Praktika fundierte Einblicke in die aktuellen Forschungsschwerpunkte Composites, Multi-Material-Design und generative Fertigung. Innerhalb des Netzwerkes soll der wissenschaftlich/ technologische Austausch und Handlungsbedarf für die kommenden Dekaden im Spannungsfeld der Hot-Spots BTU Cottbus - Senftenberg und der Universität Zielona Gora mit den umliegenden Unternehmen weiter intensiviert bzw. analysiert werden.

Eine ausführliche Beschreibung des Workshops finden Sie hier auf Deutsch und auf Polnisch.

Flyer und Poster zum Deutsch-Polnischen Workshop


Spezial-Heißpresse zur Herstellung neuartiger, hochbelastbarer hybrider Faser-Kunststoff/Metall-Mehrschichtverbunde

Das Ziel des Vorhabens besteht in der Entwicklung von neuartigen ultra-leichten hybriden Mehrschichtverbunden mit verbesserten umformtechnischen Verarbeitungseigenschaften. Erstmalig kommen hierbei dünne Metall- und hochtemperaturbeständige thermoplastische Faserverbundschichten zum Einsatz.

Der neuartige Ansatz stellt eine kostengünstige Alternative zu den duroplastbasierten und somit typischerweise spröden Hybridverbunden dar, deren Herstellung derzeitig mit langen Zykluszeiten sowie einem erheblichen Rohstoff- und Energieaufwand verbunden ist. Die presstechnische Umsetzung und die weitere Charakterisierung der neuen Thermoplast-basierten Werkstoffverbunde erfordern eine Spezial-Heißpresse, welche Gegenstand der beantragten Maßnahme ist.


Neuartige Fügetechnik zur Herstellung und Instandsetzung von Multi-Material-Systemen mit Metallen und Faser-Kunststoff-Verbunden

Der vermehrte Einsatz von Faser-Kunststoff-Verbunden (FKV) in metallischen Konstruktionsumgebungen erfordert werkstoff- und prozessgerechte Fügetechniken. Diese stellen eine wichtige Voraussetzung für die Umsetzung ganzheitlicher Leichtbauweisen dar. Insbesondere bei der Herstellung und Instandsetzung von Multi-Material-Systemen mit FKV und Metallen im Bereich der Elektromobilität werden robuste und anwenderfreundliche Technologien benötigt, um defekte Komponenten nach einem Umfall austauschen oder ggfs. mit Reparatur-Patches instandzusetzen. Ausgehend von dem für die Großserie geeigneten CMT-Pin-Verfahren besteht das Ziel des Projektes in der Entwicklung und Umsetzung einer neuartigen Fügetechnologie zur kostengünstigen Herstellung beanspruchbarer Mischverbindungen mit FKV und Metallen.


Herstellung und Fügen von energieeffizienten hybriden Faser-Kunststoff/Metall-Mehrschichtverbunden

Eine neue Generation von Leichtbauhalbzeugen kombiniert dünne thermoplastische Kunststoffschichten und metallischen Einzellagen zu einem hybriden Mehrschichtverbund mit hervorragenden Fertigungs- und Systemeigenschaften. Sie stellen eine vielversprechende Alternative für den Fahrzeugbau dar. Insbesondere die noch relativ junge Werkstoffgruppe der textilverstärkten thermoplastischen Kunststoffe bietet für den Einsatz in hybriden Mehrschichtverbunden wesentliche Vorteile, was vor allem in den kurzen Zykluszeiten bei der Bauteilherstellung und der Verwendung von kostengünstigen thermoplastischen Kunststoffsystemen begründet liegt.

Das Ziel des Projektes besteht daher in der Auslegung einer effizienten Herstellung und Verarbeitung von hybriden FK/M-Mehrschichtverbundhalbzeugen, welche die Voraussetzungen für den Einsatz in der Großserie schafft.

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