Forschungsschwerpunkt LightConnect
Forschungsschwerpunkt LightConnect
Gestaltung thermoplastischer Komposit-Metall-Komponenten für Leichtbauanwendungen in Mobilität und Energietechnik
Gestaltung thermoplastischer Komposit-Metall-Komponenten für Leichtbauanwendungen in Mobilität und Energietechnik
Carbonfaserverstärkte Kunststoffe (CFK) bestimmen heute die Leichtbaukonzepte in der Luft- und Raumfahrt oder im Motorsport. Der Verbundwerkstoff erfüllt die Anforderungen nach höchster Steifigkeit und Festigkeit bei minimalem Gewicht. Aufgrund des hohen Aufwands bei der Faserherstellung sind CFK-Bauteile jedoch teuer, und herkömmliche CFK-Bauteile auf Epoxidharzbasis machen einen langwierigen Produktionsprozess notwendig. In der Fertigung von Großserien, etwa in der Automobilindustrie, konnten sich CFK-Konstruktionen deshalb bislang nicht durchsetzen. Dennoch: Zukünftige hocheffiziente Hybrid- und Elektrofahrzeuge werden ohne die leichtgewichtigen und robusten CFK-Strukturen nicht realisierbar sein. Das gleiche gilt beispielsweise für sehr große Rotorblätter von Windkraftanlagen.
Aktuelles und Informationen
Am 26. November fand an der Hochschule Osnabrück das jährliche Statusseminar des Forschungsprojekts „LightConnect“ statt – corona-bedingt zum ersten Mal im Online-Modus.
Die Veranstaltung wurde aus dem Labor für Kunststoffverarbeitung an die Partner übertragen. Nach der Begrüßung gab Prof. Dr. Thorsten Krumpholz einen kurzen Überblick zum Projektstand und stellte die neuen Mitarbeitenden vor: Anne Hesselink, die das Projekt in organisatorischen Belangen unterstützt, und Stefan Kerkenberg, der die Arbeiten von Philipp Land fortführen wird.
Anschließend präsentierte das Projektteam die Ergebnisse aus den jeweiligen Teilprojekten. So berichtete Philipp Land von der erfolgreichen Inbetriebnahme der neuen Spritzgussmaschine, die im Juni 2020 an der Hochschule aufgestellt wurde.
Die Konstruktion eines Werkzeugs für ein Demonstratorbauteil erfolgte mit Unterstützung des Projektpartners BOGE Elastmetall. Zum Stand des Meetings konnte bereits eine Vielzahl an Demonstratorbauteilen gespritzt werden, an denen umfangreiche Untersuchungen durchgeführt wurden.
Die mechanischen Versuche, durchgeführt und ausgewertet von Jan-Marc Tiemann und Alexander Pluznikow, zeigten vielversprechende Ergebnisse: Die mechanischen Eigenschaften und die Betriebsfestigkeit des CFK-Bauteils sind durchaus vergleichbar mit denen der konventionellen Federbeinaufnahme. In einigen Versuchen bewies das Bauteil aus carbonfaserverstärktem Kunststoff (CFK) sogar bessere mechanische Eigenschaften. So ließen sich durch Substitution des konventionellen Aluminiumbauteils rund 30 Prozent an Gewicht einsparen. In der anschließenden Diskussion zeigten sich die Projektpartner sehr zufrieden und beeindruckt von den bisherigen Ergebnissen.
Insgesamt blickt das Projektteam auf ein erfolgreiches Jahr zurück, in dem es trotz Corona kaum Verzögerungen gab. Alle Beteiligten freuen sich schon auf das Abschlussjahr 2021.
Von Anne Hesselink
Statuskonferenz Forschungsverbund „Light Connect“
Schwerpunktthemen: Leichtbau auf Basis von Kunststoffen, Additive Fertigung, Fügetechnik
Am 21. November 2019 fand die Statuskonferenz in Kombination mit dem 25. Materials Day statt. Mehr als 100 Studierende und Experten aus der Industrie und Forschung sowie Technik-Interessierte trafen sich in den Räumlichkeiten der KME Academy. Unter der Leitung von Prof. Dr. Thorsten Krumpholz wurden zu Beginn Ergebnisse des Forschungsschwerpunktes LightConnect präsentiert. Die Verantwortlichen zeigten sich äußerst zufrieden mit dem Interesse an den Themen.
Sollten Sie an Kontakten zu den Akteuren interessiert sein, sind wir Ihnen gerne behilflich.
PROGRAMM - Flyer
14:30 Uhr:
Begrüßung und Einführung: Materialwissenschaft und Werkstofftechnik im Umfeld der Hochschule Osnabrück
Prof. Dr. rer. nat. Norbert Vennemann, Leiter des VDI-Arbeitskreises „Kunststofftechnik“
Dipl.-Ing. (FH) Alexander Giertler, M.Sc.,
Leiter des VDI-Arbeitskreises „Werkstofftechnik“
MODERATION: PROF. DR.-ING. THORSTEN KRUMPHOLZ
14:35 Uhr
Mechanische Eigenschaften von faserverstärktem Polyamid mit dem Schwerpunkt Lebensdauer
Jan-Marc Tiemann, M. Sc., Hochschule Osnabrück
14:55 Uhr
Entwicklung einer spritzgussgerechten Geometrie zur Substitution einer hochbeanspruchten Aluminium-Federbeinaufnahme
Alexander Pluznikov, M. Sc., Hochschule Osnabrück
15:15 Uhr
Lastfallgerechte Simulation von faserverstärkten Kunststoffen
Philipp Land, M. Sc., Hochschule Osnabrück
15:35 Uhr
Aktuelle Leichtbaustrategien aus Sicht eines Rohstoffherstellers
Thomas Graf, Ems Chemie AG, Domat/Ems, Schweiz
16:00 Uhr
Kaffeepause
MODERATION: DIPL.-ING. (FH) ALEXANDER GIERTLER, M.SC.
16:20 Uhr
Vergleichende Untersuchungen von im Atomizer hergestelltem Kupferpulver für die additive Fertigung mittels SLM-Verfahren
Robin Bappert, M.Sc., RWTH Aachen University, Institut für Eisenhüttenkunde
16:45 Uhr
Fügen von Kupfer und Kupferlegierungen mittels Laserstrahlschweißen
Heinrich von Lintel, M.Sc., Hochschule Osnabrück
17:10 Uhr
Ende der Veranstaltung – Ausklang bei kühlen Getränken und Snacks
Veranstaltungsort:
KME Academy
Knollstraße 16
49074 Osnabrück
ÖPNV: Buslinie 35, Haltepunkt "Gertrudenkirche"
Der schonende Umgang mit fossilen Ressourcen, eine niedrige CO2-Bilanz und Recyclingkonzepte sind nur einige Aspekte, die heutzutage mit in die Entwicklung und Konstruktion im Maschinenbau einfließen. Zur Erreichung dieser Ziele rücken
Themen wie Leichtbau mit Hybridwerkstoffe, optimierte Fertigungsverfahren und auch die Additive Fertigung noch mehr in den Fokus als bisher. Der 25. Materials Day steht ganz im Zeichen neuer Werkstoffe und Technologien.
Hierzu findet im ersten Teil der Veranstaltung die Statuskonferenz des an der Hochschule Osnabrück unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Thorsten Krumpholz verankerten Forschungsschwerpunktes „Light Connect“ statt (s. blaue Markierung im
Programm). Das von drei Laborbereichen der Hochschule zusammen mit der Boge Elastmetall (Damme), der Ems Chemie (Domat/Ems, Schweiz) sowie Volkswagen Osnabrück initiierte Projekt hat zum Ziel, hoch feste thermoplastische CFK-Werkstoffe in hoch beanspruchte Leichtbauprodukte einzubinden. Konkret soll ein Federbeindom (Alu-Druckguss) aus dem Bereich Automotive durch ein Spritzgussbauteil substituiert werden. Die hierzu bisher
erreichten Forschungsergebnisse werden von den wissenschaftlichen Mitarbeitern Philipp Land, Alexander Pluznikov und Jan-Marc Tiemann ausführlich dargestellt. Außerdem wird die Ems Chemie Leichtbaustrategien aus Sicht eines Rohstoffherstellers (Kunststoffe) präsentieren.
Nach der Kaffeepause folgen zwei Vorträge aus der Arbeitsgruppe Materialdesign und Werkstoffzuverlässigkeit der Hochschule Osnabrück, die einen Einblick in die aktuellen Forschungsthemen auf dem neuen Technologiecampus geben.
So zeigt Robin Bappert den Entwicklungsprozess und die Herstellung von Kupferpulver für die additive Fertigung, sowie die Fertigung mittels SLM. Im Anschluss gibt Heinrich von Lintel einen Einblick in die Herausforderungen und Lösungen beim
Laserschweißen von Kupferblechen. Als Gäste erwarten wir wieder viele Vertreter der regionalen Kunststoff- und Metallindustrie sowie eine Vielzahl von Studierenden der Hochschule Osnabrück. Der Austausch der Ingenieurinnen und Ingenieure aus der beruflichen Praxis mit Studierenden einerseits und mit technik-interessierten Schülerinnen und Schülern andererseits liegt dem VDI und dem WIP-Kunststoffe Wissens- und Innovationsnetzwerk Polymertechnik sowie dem Technologiezentrum Neue Materialien und Prozesse TECHNOS besonders am Herzen.
Leichtbau mit Kunststoffen, Smart Materials und additive Fertigung waren die Schwerpunkte des 24. Materials Day
Mehr als 110 Gäste, darunter zahlreiche Unternehmensvertreter sowie Studierende der Hochschule Osnabrück, kamen zum 24. Materials Day der Hochschule Osnabrück in die Räumlichkeiten des ICO-Osnabrück. Zu den Veranstaltern zählten neben den VDI-Arbeitskreisen „Werkstofftechnik“ und „Kunststofftechnik“ auch das TECHNOS - Technologiezentrum Neue Materialien und Prozesse Osnabrück-Emsland e.V. sowie das WIP-Kunststoffe Wissens- und Innovationsnetzwerk Polymertechnik. (16.05.2019)
Aus dem Bereich der Kunststofftechnik wurden unter anderem Forschungsergebnisse aus den Projekten „FENat – FEM für Leichtbauwerkstoffe mit Naturfasern im Mobility-Bereich“ und „Elektroaktive Elastomerwerkstoffe für aktive Schwingungsdämpfung“ vorgestellt. Im Bereich der metallischen Werkstoffe lag der Fokus in diesem Jahr auf der additiven Fertigung. Neben ersten Ergebnissen aus dem neu gegründeten Campus zur additiven Fertigung der Hochschule Osnabrück referierten als externe Experten Patrick Köhnen von der RWTH Aachen und Dr. Martin Bullemer, Geschäftsführer der AMCM GmbH.
Termin: 16.05.2019 – 14:30 – 17:30 Uhr
Ort: ICO-InnovationsCentrum Osnabrück, Albert-Einstein-Straße 1, 49074 Osnabrück, Raum Edison (2. OG)
Im Rahmen des International SimpaTec Usermeetings hat Philipp Land, Hochschule Osnabrück, am 25.03.2019 in Essen Ergebnisse aus dem Forschungsschwerpunkt LightConnect präsentiert. In der Beitragsreihe zu Digimat, einer Software zur nichtlinearen Materialmodellierung von faserverstärkten Werkstoffen wurde dort mit der Präsentation „Integrative simulation of fiber reinforced plastics: current research results” der aktuelle Projektstand im Bereich der integrativen Simulation vorgestellt. Inhalte waren hierbei unter anderem die Geometrieentwicklung der Federbeinaufnahme, die Materialkalibrierung des langkohlefaserverstärkten Polyamids und die Simulation von Organoblech.