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Projekt
Imprägnierprozess graduell nanopartikelverstärkter Strukturen
Antragsteller
Professor Dr.-Ing. Gerhard Ziegmann
Fachliche Zuordnung
Polymermaterialien
Förderung
Förderung von 2014 bis 2019
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 232311024
Die Untersuchung des Einflusses von Nanopartikeln (NP) im Harzsystem im Hinblick auf die Verarbeitungsprozesse und die Bauteilfertigung steht im Fokus des TP4 (AG Ziegmann). Die Forschungsschwerpunkte des TP4 liegen in der prozesstechnischen Auslegung der Materialien (NP Suspension und Preform) im Hinblick auf die wichtigen Materialparameter (Filamentabstand, Permeabilität) und Prozessparameter (Drapierung, Kompaktierung) und die Entwicklung von neuen Angussstrategien im Liquid-Composite-Moulding-Verfahren (LCM Verfahren) für die Herstellung komplexer Faserverbundstrukturen mit definierter Partikelverteilung, um so örtlich gezielt einstellbare Eigenschaftsprofile zu erzeugen. In der zweiten Förderperiode sollen die anhand ebener Laminate erstellten Konzepte zur gezielten Gradienteneinstellung in komplexen Strukturen umgesetzt werden. Für die Herstellung von komplexen Strukturen ist ein Bindersystem notwendig, um die Drapierung und Fixierung der Textilien auf den komplex geformten Werkzeugen zu ermöglichen. Parallel zu einem üblichen Bindersystem, werden auch neue, in Epoxid lösliche, elektrogesponnene, thermoplastische Trägerfasern für Nanopartikel (Nano Carrier Fasern) untersucht (Entwicklung in TP, AG Sturm/Silbernagel), die sowohl als örtlicher Binder als auch als spätere lokale Partikelverstärkung in kritischen Bereichen im Bauteil eingesetzt werden können. Im Fokus der Untersuchungen stehen die Beschreibung der Makro/Mikroporosität des Textils, Permeabilitätsuntersuchungen in allen drei Hauptrichtungen, das Fließ/Filterverhalten der Nanopartikel, die Fließ-/Aushärtesimulationen und die Visualisierung des Fließverhaltens der Nanopartikel bzw. die Partikelbewegung während der Imprägnierung. Die in TP4 erzielten Ergebnisse beziehen sich eng auf die Erkenntnisse aus TP1 und TP3 und werden wiederum den Partnern in TP2, 5 und 6 als Basis für deren Forschungsaufgaben zur Verfügung gestellt.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
