Forschung

Die Integration einzelner Prozesse in kombinierte Produktionssysteme für lastgerechte modulare Flächen- und Profilsysteme mit graduierten Materialübergängen bildet den Schwerpunkt von Projektbereich A. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse definieren zentrale Randbedingungen für die Auswahl prozessspezifischer Modelle und Methoden sowie für die Weiterentwicklung der Kernprozesse Spritzgießen und Pressen. Diese Prozesse müssen hochflexibel gestaltet sein, um ihre Kombination untereinander sowie mit weiteren Technologien wie Pultrusion, Extrusion und Tapelegen zu ermöglichen. Halbzeugprozesse nehmen innerhalb dieser Technologiekombinationen eine Schlüsselrolle ein, da sie wichtige Freiheitsgrade für die Gestaltung modifizierter Spritzgieß- und Pressprozesse schaffen.

Die Untersuchung grundlegender Effekte, die kontinuierliche Eigenschaftsübergänge zwischen FKV- und Kunststoffsubstraten bestimmen, steht im Mittelpunkt von Projektbereich B. Der Fokus liegt auf physikalischen Effekten zur aktiven und passiven Einstellung richtungsabhängiger und gradierter Eigenschaften in den Kernprozessen Spritzgießen, Pressen und Halbzeugherstellung sowie auf der Aufklärung der daraus resultierenden Kopplungsphänomene. Durch eine prozessspezifische Manipulation der Faseranordnung sollen die Grenzflächen zwischen den Substraten „aufgelöst“ werden. Sensorelemente unterstützen die Prozessüberwachung und Datenerfassung und ermöglichen ein ganzheitliches Feedback mit dem übergeordneten iDP-System. Dadurch entsteht ein selbstregelndes System zur Verknüpfung von Soll- und Ist-Zuständen innerhalb der Struktur-Prozess-Eigenschafts-Beziehungen.

Die Analyse und Entwicklung eines Simulationssystems auf Basis multikriterieller Methoden zur Auslegung von FKV-/Kunststoffstrukturen mit graduierten Materialübergängen und lastangepassten anisotropen Eigenschaften ist das Hauptziel von Projektbereich C. Strategien, Verfahren und Lösungen aus den produktionsorientierten Projektbereichen werden in einen übergeordneten ganzheitlichen Ansatz integriert. In den Formalisierungsprozess fließen bestehende Expertise sowie frühere Modellierungsarbeiten zu spezifischen Herausforderungen der Kunststoff- und FKV-Verarbeitung an den Standorten Chemnitz, Aachen und Dresden ein.