Die Abteilung Werkstoffverbunde und Grenzschichten beschäftigt sich mit Fügeverfahren und dem Eigenschaftsprofil gefügter Bauteile, mit besonderem Fokus auf Leichtbauwerkstoffe und -bauweisen am Standort der Open Hybrid LabFactory (OHLF) in Wolfsburg.
In Forschung und Lehre wird im Wesentlichen die Verbindung der unterschiedlichen Komponenten in hybriden Bauteilen betrachtet. Hier handelt es sich beispielsweise um die form- und/oder stoffschlüssige Anbindung der polymeren Bestandteile an die metallischen Strukturen, aber auch um die Haftung zwischen Matrix und Fasern in einem Faserverbund. Zur Optimierung des Verbundes müssen die Eigenschaften von Grenzschichten ermittelt und bewertet werden. In vielen Fällen muss dann eine Oberflächenbehandlung erfolgen, die mechanischer, physikalischer oder chemischer Natur sein kann. Hinzu kommt die Erforschung und Optimierung der Prozesse, die hauptsächlich auf eine Verkürzung der Prozesszeiten und eine größere Robustheit der Prozesse zielt. Außerdem werden neue Prüfmethoden
etabliert, um das Werkstoffverhalten besser beschreiben zu können.
Mit der Abteilung Werkstoffverbunde und Grenzschichten ist das Institut für Füge- und Schweißtechnik vollständig in der Infrastruktur der Open Hybrid LabFactory in Wolfsburg integriert.
In dieser Einrichtung können komplexe und vielschichtige Forschungsfelder mit hohem Forschungsrisiko und besonderem Potenzial für Sprunginnovationen bearbeitet werden. Der Schwerpunkt der technologischen Aktivitäten liegt auf der simultanen Material- und Produktionstechnikentwicklung in Multi-Material Systemen für hybriden Leichtbau.
Dazu wird in der Forschungsfabrik die gesamte Wertschöpfungskette für hybride Bauteile abgebildet; von der konzeptionellen Auslegung über die Entwicklung von Kohlenstofffasern und der Textilherstellung sowie den hybriden Fertigungsprozessen einschließlich des Recyclings.
Der dauerhafte Verbund zwischen Kunststoff und Metall bzw. Faser setzt ein vertieftes Verständnis bezüglich der Wechselwirkung auf atomarer bzw. molekularer Ebene voraus. Durch Experimente und begleitende Simulation soll hier die Möglichkeit geschaffen werden, das Verhalten der Werkstoffverbünde unter verschiedenen Einwirkungen vorherzusagen.
Mittels lokal hochaufgelöster Computertomografie soll das Werkstoffverhalten in situ bestimmt und hieraus Werkstoffmodelle entwickelt werden. Dies ist die Grundlage für die optimierte numerische Simulation der Fertigungsprozesse und des Bauteilversagens.
Juniorprofessur zum Aufbau der Nachwuchsgruppe
"Charakterisierung und Modifikation von Grenzschichten"
Leitung der Abteilung
