Projekte

Laufende Projekte

Im Folgenden finden Sie eine kurze Übersicht unserer laufenden Forschungsprojekte.

ODIN

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ODIN – Optimized Design for Inspection

Gefördert durch: Europäische Union  

Programm: COST Action 18203

Laufzeit: 02.10.2019 -  01.10.2023

Mechanical Engineering (Prof. M. Sause)

 

Inhalt:

Im Rahmen des EU-COST Netzwerkes stellen wir die stimmberechtigte Vertretung der Bundesrepublik Deutschland und die Leitung des WP5 – Data management and signal processing. Ziel dieses Expertennetzwerkes ist es binnen der nächsten vier Jahre die technischen Standards für den Einsatz von strukturellen Überwachungssystemen (SHM) für den Einsatz im Luftfahrtbereich zu erarbeiten. Innerhalb der WG5 fokussieren die Arbeiten dazu auf die Analysestrategien, Datenreduktionsmethoden und Zuverlässigkeit der verwendeten Messsysteme.

Professur für
Mechanical Engineering

WiR Augsburg

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WiR - Wissentransfer Region Augsburg - Digital Engineering and Automation

Gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung

Programm: Innovative Hochschule

Laufzeit: 01.01.2018 -  31.12.2022

Mechanical Engineering (Prof. M. Sause)

 

Inhalt:

Im Projekt WiR geht es um die Gestaltung des Wissenstransfers, sowie der Einrichtung eines Innovationslabors zum Themenfeld „Digital Engineering and Automation“. Hier wird in enger Zusammenarbeit mit dem Institut für Software und Systems Engineering in Teilprojekt 1.1 eine robotergestützte Komponentenprüfung aufgebaut. Ziel ist die mechanische Prüfung von Komponenten mit freien Lastvektoren und Momenten. Zu diesem Zweck wird weltweit erstmalig eine flexible Prüfzelle mit zwei 6-Achs Schwerlastrobotern umgesetzt, welche die Prüfkräfte auf die Komponente aufbringen. Darüber hinaus werden entsprechende Prüfszenarien abgebildet und sekundäre Prüfmethoden (z.B. Schallemissionsanalyse, digitale Bildkorrelation, …) für die Anforderungen bei der Komponentenprüfung weiterentwickelt. In Teilprojekt 1.3 werden verschiedene technische Anlagen (z.B. CNC-Fräse, 6-Achs-Roboter, additive Fertigung) mit insgesamt 24 verschiedenen Überwachungs-systemen ausgestattet. Dies dient einerseits der Erprobung der verschiedenen Konzepte für die gewählten Anwendungsszenarien, dient gleichzeitig aber auch als Plattform für die Datenfusion der verschiedenen Messtechniken.

Dr.-Ing. Andreas Monden
stellv. Gruppenleiter "Werkstoffe & Mechanik"
Mechanical Engineering
Bastian Brück M.Sc.
Gruppenleiter "Zustandsüberwachung"
Mechanical Engineering

Elektromagnetische Emission

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Zusammenhang zwischen Materialmikrostruktur und elektromagnetischer Emission

Gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Programm: Sachbeihilfe

Laufzeit: 01.03.2018 -  30.06.2022

Mechanical Engineering (Prof. M. Sause)

 

Inhalt:

In diesem DFG-Projekt geht es um die Erforschung der grundlegenden Zusammenhänge zwischen der Mikrostruktur von Materialien und der Entstehung von elektromagnetischer Emission beim Bruchvorgang. Diese entsteht durch ein Ladungsträgerungleichgeiwcht beim Aufbrechen von Bindungen, welche durch die Dynamik beim Bruchvorgang zu Bewegungen angeregt werden.

Christoph Appel M.Sc.
Doktorand
Mechanical Engineering

Schmelzmetallurgisch hergestellte, interpenetrierende Verbunde basierend auf metallischem Glas

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Schmelzmetallurgisch hergestellte, interpenetrierende Verbunde basierend auf metallischem Glas – Herstellung, Charakterisierung und Modellierung

Gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Programm: Programmname

Laufzeit: 01.07.2019 -  30.06.2022

Hybride Werkstoffe (Prof. K. Weidenmann)

 

Inhalt:

Ziel des Vorhabens ist die Erforschung von MMCs mit einer 3-dimensionalen Durchdringungsstruktur aus metallischem Glas. Durch eine erfolgreiche Einbringung metallischer Gläser in eine metallische Matrix kann eine gute Verstärkungswirkung erreicht werden. Insbesondere unter Druckbeanspruchung können höhere mechanische Eigenschaften erwartet werden, da das Kollabieren der Schaumstege zu höherer Plastizität führt. Die in dem vorliegenden Antrag geplante metallische Glasschaumherstellung wird mittels Heißpressen realisiert, anschließend wird der so hergestellte, offenporige metallische Glasschaum mittels Gasdruckinfiltration mit Aluminium infiltriert. Im Anschluss werden die Prozess-Gefüge-Eigenschafts-Beziehungen untersucht. Die verwendeten Methoden umfassen dabei neben der 2- und 3-dimensionalen Mikrostrukturanalyse die Bestimmung der elastischen Eigenschaften mittels Ultraschallphasenspektroskopie, mechanische Tests mit (in-situ) und ohne (ex-situ) gleichzeitiger Analyse des Schädigungsverhaltens, die Bestimmung des thermischen Ausdehnungskoeffizienten, sowie die Auswirkung einer thermischen-mechanischen Belastung auf die Struktur und Eigenschaften des Verbundes.

Doktorandin
Hybride Werkstoffe

Interpenetrierende Metall-Keramik-Verbundwerkstoffe

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Herstellung und Charakterisierung interpenetrierender Metall-Keramik-Verbundwerkstoffe auf Basis hochhomogener Schaumstrukturen

Gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Programm: Sachbeihilfe

Laufzeit: 01.06.2019 -  31.05.2022

Hybride Werkstoffe (Prof. K. Weidenmann)

 

Inhalt:

Das Forschungsvorhaben beschäftigt sich mit der Herstellung, Charakterisierung und in einem Partnerprojekt des Instituts für Angewandte Materialien   Computational Materials Science (IAM-CMS) am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) mit der Modellierung von Durchdringungsverbundwerkstoffen auf Basis hochhomogener, keramischer Schaumstrukturen. Mit dem im Rahmen dieses Projekts zum Tragen kommenden, innovativen Schaumherstellungsverfahren, das aus dem Bereich der Hochtemperaturwärmeisolation abgeleitet ist, können erstmals neuartige Keramikschäume mit hochgradig homogener Struktur und hohen Porositätsanteilen prozesssicher und ressourceneffizient ohne den Einsatz porenformender Füllstoffe hergestellt werden. Das Forschungsvorhaben befasst sich dabei ganzheitlich mit diesen neuartigen Durchdringungswerkstoffen.Das Schädigungsverhalten soll in allen Belastungsfällen durch in- und ex-situ Untersuchungen analysiert und dokumentiert werden, um damit ein genaues Verständnis der auftretenden Schädigungsmechanismen und des Schädigungsablaufes im Verbund zu erhalten.

Doktorand
Hybride Werkstoffe

Additiv gefertigte temperatursensitive Aktoren

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Additiv gefertigte temperatursensitive Aktoren aus mit Formgedächtnisdraht funktionalisierten Polymerstrukturen

Gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Programm: Sachbeihilfe

Laufzeit: 01.10.2019 -  31.12.2021

Hybride Werkstoffe (Prof. K. Weidenmann)

 

Inhalt:

Temperatursensitive Aktoren aus einem Verbund von Formgedächtnislegierungen und Polymeren bieten aufgrund ihres einfachen Aufbaus und ihrem hohen spezifischen Arbeitsvermögen eine interessante Alternative zu herkömmlichen elektronischen Aktoren.  Formgedächtnislegierungen (FGL) in Form von Drähten werden dabei durch ein modernes additives Fertigungsverfahren in eine thermoplastische Polymermatrix eingebettet und erlauben damit ein hohes Funktionsintegrationspotential der Verbundaktoren.

Um Aktoren aus einem Kunststoff-Formgedächtnisdraht- Verbund herstellen zu können, muss zunächst eine hierfür geeignete Materialkombination gefunden werden. Bei dieser müssen sich die Eigenschaften so ergänzen, dass eine optimale Aktorfunktion gegeben ist. Zudem muss die Grenzfläche auf eine mechanische Belastung hin optimiert werden, da diese die Schnittstelle zwischen den Werkstoffen darstellt und ausschlaggebend für die Performance des Aktors ist.

Abschließend müssen die Funktionsfähigkeit des Aktors sowie das Ermüdungsverhalten des Verbundes untersucht werden, um eine langfristige Aktorfunktion zu gewährleisten.

Doktorand
Hybride Werkstoffe

MAI CC4 CosiMo

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MAI CC4 CosiMo  - Composites for sustainable Mobility

Gefördert durch: Bayerisches Staats­ministerium für Wirt­schaft, Infra­struktur, Ver­kehr und Tech­no­logie 

Programm: Campus Carbon 4.0 – Neue Werkstoffe Bayern

Laufzeit: 01.03.2018 -  28.02.2021

Mechanical Engineering (Prof. M. Sause)

 

Inhalt:

Im Rahmen dieses Projekts werden neue Fertigunstechnologien für zukünftige Leichtbauanwendungen im Automobilbau auf Basis von in-situ Polymerisation von PA-6 untersucht. Hierzu soll insbesondere bei der Infusion des flüssigen Ausgangsmaterials eine Echtzeitüberwachung der Infusion und Polymerisation bei der Herstellung erfolgen. Hierzu werden Sensorsysteme entwickelt und eine Auswertestrategie auf Basis eines digitalen Prozesszwillings erarbeitet, welche eine Steuerung der Anlage in Echtzeit erlauben soll.

Michaela Richter M.Sc.
Doktorandin
Mechanical Engineering

MAI CC4 Hybrid

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MAI CC4 Hybrid – Hybride Verbundwerkstofflaminate und Fügetechnologien

Gefördert durch: Bayerisches Staats­ministerium für Wirt­schaft, Infra­struktur, Ver­kehr und Tech­no­logie 

Programm: Campus Carbon 4.0 – Neue Werkstoffe Bayern

Laufzeit: 01.10.2017 -  30.09.2020

Mechanical Engineering (Prof. M. Sause)

 

Inhalt:

Hybride Metall-CFK Schichtverbunde weisen gegenüber reinen Faserverbundwerkstoffen Vorteile bei Impact-Toleranz und Durchbrandverhalten auf. Allerdings sind diese bisher nur aufwendig manuell herzustellen und in ihrem Anwednungsspektrum eingeschränkt. Durch die Verwendung thermoplastischer Matrixsysteme ergibt sich die Möglichkeit, die Verbundwerkstofflaminate analog zu klassischen Metallbelchen umzuformen und zu verbinden. Hierzu werden die Materialeigenschaften und die Umformbarkeit für verschiedene Werkstoffkombinationen untersucht.

Florian Thum M.Sc.
Doktorand
Mechanical Engineering

MAI CC4 HybCar

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MAI CC4 HybCar – Technologien zur effizienten Herstellung von hybriden CFK/Metall-Strukturbauteilen im Automobilbereich

Gefördert durch: Bayerisches Staats­ministerium für Wirt­schaft, Infra­struktur, Ver­kehr und Tech­no­logie

Programm: Campus Carbon 4.0 – Neue Werkstoffe Bayern

Laufzeit: 01.09.2017 -  31.08.2020

Mechanical Engineering (Prof. M. Sause)

 

Inhalt:

In diesem Projekt geht es um die Entwicklung von Materialsystemen, welche als Strukturbauteile (z.B. Bodengruppe) in zukünftigen Automobilserien im Umfeld der Elektromobilität eingesetzt werden können. Der Fokus liegt auf der Charakterisierung der Grenzfläche zwischen Metall und CFK, sowie dem Umformverhalten des hybriden Verbundsystems.

Marco Korkisch M.Sc.
Doktorand
Mechanical Engineering

MAI CC4 fastMOVE

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MAI CC4 fastMOVE – Carbon-Hochgeschwindigkeits-5-Achssystem für die Bearbeitungsaufgaben der Zukunft

Gefördert durch: Bayerisches Staats­ministerium für Wirt­schaft, Infra­struktur, Ver­kehr und Tech­no­logie 

Programm: Campus Carbon 4.0 – Neue Werkstoffe Bayern

Laufzeit: 01.09.2017 -  31.08.2020

Mechanical Engineering (Prof. M. Sause)

 

Inhalt:

Im Rahmen dieses Projektes werden Zustandsüberwachungssysteme für Bearbeitungssysteme wie CNC-Fräsen entwickelt. Das Ziel liegt auf der geschickten Kombination der Information verschiedener Sensorsysteme und der Ableitung von Informationen zum Zustand der CNC-Fräse (Structural Health Monitoring), sowie zum Bearbeitungsprozess (Condition Monitoring).

Florian Linscheid M.Sc.
Doktorand
Mechanical Engineering

MakeKryo

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MakeKryo – Materialkennwertermittlung bei kryogenen Temperaturen

Gefördert durch: DLR Raumfahrtmanagement

Programm: Nationales Raumfahrtprogramm

Laufzeit: 01.09.2020 -  31.12.2020

Mechanical Engineering (Prof. M. Sause)

 

Inhalt:

Im Rahmen des Projektes werden neue Prüfmöglichkeiten für die Charakterisierung von Faserverbundwerkstoffen unter Weltraumbedingungen erforscht. Hierzu sollen Prüflösungen für Druck- und Schubbelastungen für Temperaturen bis zu 20K erarbeitet werden und die Performance verschiedener Faserverbundwerkstoffe unter diesen Bedingungen ermittelt werden.

Ilnur Nagaev M.Sc.
Doktorand
Mechanical Engineering

Ausgelaufene Forschungsprojekte

In der Vergangenheit wurden verschiedene Projekte zusammen mit Forschungs- und Anwendungspartnern durchgeführt. Die Gallerie präsentiert einen Überblick über die Projekte.

31. Dezember 2015

Relation of electromagnetic and acoustic emission to temporal and spatial crack motion on a microscopic scale in polymers and carbon fibers

Im Rahmen dieses Projektes wurden die grundlegenden Zusammenhänge der Entstehung von elektromagnetischer Emission (EME) in Polymeren, Verstärkungsfasern und Verbundwerkstoffen untersucht. Gleichzeitig wurde eine Messtechnik etabliert um derartige EME in typischen Laborexperimenten erfassen zu können und ein theoretisches Modell zur Beschreibung der EME-Quelle erarbeitet. (DFG)

31. Dezember 2016

MAI ZfP - Kombinierte zerstörungsfreie Prüfmethoden zur Qualitätssicherung von Faserverbundwerkstoffen

Im Rahmen des Projekt MAIzfp wurden Ringversuche zu ZfP-Methoden organisiert, automatisierte Prüflösungen weiterentwickelt und die Modellierung von ZfP-Methoden näher untersucht. Ein besonderes Augenmerk lag auf der Untersuchung von Porosität, Faserwelligkeit und Impactschäden in Faserverbundwerkstoffen. (BMBF, Spitzen­cluster MAI Carbon)

31. Dezember 2015

MAI Plast - Entwicklung kosten­effizienter Ver­ar­bei­tungs­techno­lo­gien zur auto­matisierten Prozessierung von thermoplastischen Hoch­leistungs­verbund­werk­stoffen für Großserienanwendungen

Im Rahmen des Projektes wurde das Konsolidierungs und Dekonsolidierungs, sowie Umformverhalten von faserverstärkten Thermoplasten untersucht. Für automatisierte Tapelegeprozesse wurden deren Implikationen bestimmt, sowie für PA-6 der Einfluss der Kristallinität auf die Materialeigenschaften bestimmt. (BMBF, Spitzen­cluster MAI Carbon)

31. Dezember 2014

Forschungsverbund CFK/Metall-Mischbauweisen im Maschinen- & Anlagenbau - FORCIM³A

Hier wurden Grenzflächenmodifikationen von Metall-CFK hybriden Schichtverbunden untersucht. Durch den Einsatz moderner Beschichtungsverfahren konnte die Anhaftung deutlich gesteigert werden und Kontaktkorrosion unterbunden werden. (Bayerische Forschungsstiftung)

31. Dezember 2013

ComBo - Effiziente Fertigungstechnologie fur Composite Boostersegmente

Im Rahmen des Projektes wurden Fertigungstechnologien für zukünftige Booster des ARIANE-6 Programms untersucht. Der Schwerpunkt lag auf der Fertigung mit automatisierten Tapelegeverfahren für thermoplastische CFK-Tapes, sowie der Begleitung der Materialentwicklung mit Prüfmethoden wie der Schallemissionsanalyse. (Bayerisches Staats­ministerium für Wirt­schaft, Infra­struktur, Ver­kehr und Tech­no­logie)

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