Forschung

Wir widmen uns in der Forschung schwerpunktmäßig der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik mit besonderem Blick auf nachhaltige, z.T. multifunktionale Werkstoffkonzepte und deren Prozesstechnik. Hierzu werden einerseits effiziente Verbindungstechniken zur Herstellung neuartiger Multi-Material-Systeme erforscht. Ferner werden moderne Methoden zur Eigenschafts- und Mikrostrukturcharakterisierung genutzt sowie weiter- bzw. neu entwickelt. Somit gliedern sich unsere aktuellen Forschungsthemen in die Bereiche „Ultra + X“ sowie „Multi + X“. Unser Werkstoffportfolio umfasst neben Leichtmetallen, wie Al- und Ti-Legierungen, auch Fe-Basislegierungen für Automobil- oder Luftfahrtanwendungen und wird von polymeren Faserverbundwerkstoffen wie CFK oder GFK abgerundet und im Forschungsbereich „Hybride Werkstoffsysteme“ zusammengefasst.

  ULTRA + X

Im Forschungsschwerpunkt „Ultra + X“ werden alle Themen zusammengeführt, die Leistungsultraschall zur Charakterisierung oder Herstellung von zumeist hybriden Werkstoffsystemen nutzen. So wird der Leistungsultraschall zum Verbinden stark unterschiedlicher Werkstoffe, wie insbesondere Leichtmetalle (Al, Ti, Stähle) mit Faserverbundwerkstoffen (CFK, GFK) oder auch Gläsern bzw. Keramiken eingesetzt. Darüber hinaus nutzen wir die Technologie zur beschleunigten Lebensdauerermittlung von Faserverbundwerkstoffen, um anwendungsrelevante Fragestellungen der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik grundlagenorientiert zu untersuchen.

  MULTI + X

Im Forschungsschwerpunkt „Multi + X“ werden multifunktionale Werkstoffkonzepte sowie Multi-Material-Systeme erforscht. Neben der Herstellung von Hybridstrukturen werden aktuell insbesondere intrinsisch hergestellte Verbundwerkstoffe grundlagenorientiert untersucht. Ein Schwerpunkt liegt hierbei auf der Bewertung mechanisch-funktioneller Eigenschaften von Verbundwerkstoffen wie z.B. C-Faser- oder Metallfaser-verstärkten Kunststoffen (CFK, MCFK) mit Blick auf Lebensdauer bzw. Langlebigkeit und digitaler Schädigungsüberwachung.

  Hybride Werkstoffsysteme

Das Ziel leichtere und effizientere Strukturen bei gleichzeitiger Erhöhung von Funktionalität sowie kostenneutraler Fertigung herzustellen, ist kaum noch durch monolithische Werkstoffkonzepte, sondern vielmehr mit hybriden Werkstoffsystemen möglich. Ein hybrides Werkstoffsystem entsteht durch die geschickte Kombination von verschiedenen Werkstoffen oder gar Werkstoffklassen mit Hilfe neuer Herstellungsverfahren zu einem Verbundwerkstoff oder alternativ zu einem Werkstoffverbund durch einen materialspezifischen Fügeprozess.

Unsere aktuellen Forschungsvorhaben:

ULTRA + X

• Alterungsbeständige Metall/CFK-Verbindungen für Luftfahrtanwendungen (USS-Transfer)
• Beschleunigte Lebensdauerermittlung von Faserverbundwerkstoffen durch Ultraschallermüdung (VHCFK)
• Aktivierung und Einbringung lebensdauerbestimmender
  Defekte in hybriden Materialsystemen durch Leistungsultraschall (Scharf)
• Nachhaltige Sonotrodenkonzepte und Zustandsüberwachung beim Ultraschallschweißen (NaSoKo)

MULTI + X

• Schadenstolerante, elektrisch leitfähige und überwachbare Faserverbundwerkstoffe für Flugzeuganwendungen (MCFK)
• Ultraschallfügen von Multi-Material-Strukturen für Automobilapplikationen (Multi-Spot)