Werkstoffverbunde mit neuartiger Architektur (PKA Kompatibilisierung)

• Antragsteller: Professor Dr. Yuri Estrin
• Fachliche Zuordnung: Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien
• Förderung: Förderung von 2003 bis 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5391318

Ziel des Vorhabens ist es, einen neuen Weg in der Kompatibilisierung von Werkstoffen zu beschreiten, indem Strukturen geschaffen werden, bei denen verschiedenartige, jedoch geometrisch identische, "Bausteine" miteinander topologisch verzahnt sind. Solche Strukturen stellen ein selbsttragendes Gerüst mit besonderen mechanischen Eigenschaften dar, welche die Möglichkeit bieten, die Funktionen zweier Phasen eines Werkstoffverbundes zu entkoppeln: das Gerüst übernimmt den mechanischen Part, eine geeignete zweite Phase sorgt dafür, dass weitere Anforderungen an das Eigenschaftsprofil des Verbundes (z. B. in bezug auf Schallisolierung, Wärmedämpfung usw.) erfüllt sind. Eine besonders hohe Toleranz dieser zusammengesetzten Strukturen zu lokalen Fehlstellen eröffnet weitere Möglichkeiten, verschiedene Werkstoffe ohne herkömmliche fügetechnische Verfahren in einer Struktur zu integrieren. Bei der Realisierung dieses Konzepts wäre das Ziel erreicht, auch in vielen Eigenschaften inkompatible oder ganz unterschiedlich geartete Werkstoffe unter Trennung ihrer Funktionen zu kombinieren. Mit Hilfe von topologischen Untersuchungen und numerischen Simulationen sollen in diesem Forschungsvorhaben Prototypmaterialien realisiert und auf ihre mechanischen Eigenschaften hin experimentell untersucht werden. Die Ergebnisse sollen dann zur Optimierung in bezug auf die Wahl von geeigneten Werkstoffpaaren verwendet werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen