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Projekte

Projekte im Rahmen des Leitmarkts neue Werkstoffe in NRW:

 

Ein intrinsischer Hybridverbund für zyklische belastete Bauteile

Die Entwicklung von Leichtbaustrukturen ist ein komplexer und interdisziplinärer Prozess, welcher hinsichtlich der zentralen Anforderungen unserer Zeit, wie Umweltverträglichkeit, Mobilität, Sicherheit und Komfort eine große Herausforderung darstellt. In diesem Projekt wird ein Werkstoff als intrinsischer Hybridverbund, zwischen Stahl und glasfaserverstärktem Kunststoff, für den Einsatz in zyklisch hochbelasteten Bauteilen entwickelt. Das Anwendungsgebiet des neuen Werkstoffs liegt im Bereich der Multi-Material-Bauweise. Er kann zum einen zur Konzeptionierung von ganzen Bauteilen und zum anderen in Übergangsbereichen zwischen zwei verschiedenen Werkstoffen eingesetzt werden.

Ein Schwerpunkt der Entwicklungstätigkeit liegt dabei in der Charakterisierung des Eigenspannungszustands in der Grenzfläche zwischen den verschiedenen Werkstoffen, der aufgrund der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten während des thermischen Herstellprozesses entsteht. Es werden Maßnahmen zur Reduzierung dieser Eigenspannungen durchgeführt, da sich diese negativ auf die Betriebsfestigkeit des neuen Werkstoffs ausüben werden.

 

Download des Posters.

 

Dieses Vorhaben wird aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) gefördert.

 

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Rostfreie Stähle für federnde Verbindungselemente

Die Entwicklung eines neuartigen Werkstoffs für die Anwendung als federndes Verbindungselement ist ein komplexer und interdisziplinärer Prozess, welcher hinsichtlich der Anforderungen Ressourcenschonung, Umweltverträglichkeit, Sicherheit, Mobilität und Nachhaltigkeit eine große Herausforderung darstellt. In diesem Projekt wird ein rostfreier Maraging-Stahl entwickelt und mögliche Prozessrouten für die Herstellung des Verbindungselements untersucht. Die Anwendungsgebiete liegen z.B. in der Lebensmittel-, Chemie- und Automobilindustrie sowie in der Medizin- und Agrartechnik. So wird durch die Verwendung eines rostfreien Stahls als Verbindungselement die Beeinträchtigung des Lebensmittels vermieden und eine leckagefreie Schlauch-Stutzen-Verbindung in einem großen Temperaturbereich ermöglicht.

Die Schwerpunkte der Entwicklungstätigkeit liegen in der Herstellung des neuartigen Werkstoffs, der Charakterisierung der Mikrostruktur sowie der Einstellung der gewünschten mechanischen und chemisch-physikalischen Eigenschaften. Für die Herstellbarkeit des Verbindungselements ist es wichtig, dass die Umformung vor der benötigten Festigkeitssteigerung erfolgt. Deshalb soll die Veränderung der Mikrostruktur zur Einstellung der gewünschten Festigkeit über die Prozessschritte Kaltformgebung, Wärmebehandlung und Auslagerung beobachtet und beschrieben werden. Die Festigkeitssteigerung erfolgt in zwei Schritten, nämlich zunächst vor und während der Kaltformgebung und anschließend bei der Wärmebehandlung. Neben Salzsprühnebeltests nach ISO 9227 wird in Korrosionsschnell- und -langzeitversuchen die Korrosionsbeständigkeit in aggressiver Umgebung (0,9%iger Salzsäure bzw. 60°C, 100% rel. Luftfeuchte und definierten Intervallen zum Tauchen in 5%ige NaCl-Lösung) untersucht.

Download des Posters

 

Download der Projektbeschreibung

 

Dieses Vorhaben wird aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) gefördert.

 

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