Intelligente Werkstoffe im Messegepäck
Nachwuchsforschergruppe "TranS-Ver" der TU Chemnitz stellt vom 26. Februar bis 1. März 2013 auf der INTEC in Leipzig Beschichtungskonzepte für Leichtbauelemente vor
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Prof. Dr. Thomas Lampke (l.), Inhaber der Professur für Oberflächentechnik und Funktionswerkstoffe, erläutert den Mitgliedern der Nachwuchsforschergruppe Dr. Falko Böttger-Hiller und Mina Pouya (r.) die Möglichkeiten der Beschichtung von Kohlenstofffasern mittels elektrochemischer Abscheidung. Foto: Claudia Döhler -
Diese lichtmikroskopische Aufnahme zeigt den Querschliff eines mit Kupfer metallisierten kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffs, der sich dadurch zum Löten eignet. Bild: TranS-Ver
Selbstheilende Leichtbauelemente und wartungsfreie Flugzeugtragflächen sind derzeit noch Visionen. Sie zu realisieren, hat sich die Nachwuchsforschergruppe "TranS-Ver" zur Aufgabe gemacht. Die an der TU Chemnitz ansässige Gruppe mit dem Titel "Transfer neuartiger Smart Fiber-Verbunde in sächsische KMU" hat das Ziel, in eine neue Dimension von intelligenten und multifunktionalen Werkstoffen, so genannten Smart Materials, vorzustoßen. Vom 26. Februar bis 1. März 2013 werden die Forscher auf der Fachmesse INTEC in Leipzig am VEMAS-Gemeinschaftsstand (Messehalle 3, Stand C30/D29) ihre bisherigen Erkenntnisse vorstellen und sich mit Vertretern aus der Wirtschaft austauschen über Bedürfnisse des Marktes sowie potenzielle Einsatzgebiete.
"Durch die Beschichtung von Kohlenstofffasern und deren Weiterverarbeitung zu kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen entstehen Verbunde, die das Einsatzspektrum dieser Werkstoffgruppe deutlich erweitern", sagt Dr. Marcus Böhme, der die Gruppe TranS-Ver leitet. Die Nachwuchsforscher kennen viele von der Industrie benannte Nachteile gegenwärtiger Bauteile aus kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen (CFK): vor allem die hohen Kosten, den geringen Verschleißwiderstand, die bedingte Fügbarkeit zu anderen Werkstoffen und damit verbunden das unzureichende Wissen über Korrosionseigenschaften sowie eine niedrige Schadenstoleranz. "Defekte, die durch eine Überbeanspruchung hervorgerufen werden, sind den Bauteilen äußerlich nur schwer anzusehen", so Böhme. Als Lösung bieten die Forscher die Beschichtung von Kohlenstofffasern im Gasphasenprozess und durch elektrochemische Abscheidung an. Dabei haben sie bisher Zink, Zinn, Kupfer, Titan und eine Nickel-Titan-Legierung auf die Kohlenstofffasern aufgebracht.
Die Erkenntnisse aus diesen Arbeiten werden nun von acht weiteren Nachwuchsforschern genutzt, die Ende des vergangenen Jahres zu der nun zehnköpfigen Gruppe gestoßen sind. Durch die aktuelle Forschung wird die kontinuierliche Faserbeschichtung gewährleistet und CFK mit intelligenten Eigenschaften hergestellt. Dabei stehen vor allem verschleißfeste Bauteile, aktorische und sensorische Funktionen, sowie die Lötbarkeit von CFK im Fokus.
"Wir wollen uns durch die Herstellung neuer Werkstoffe international positionieren. Darüber werden von einzelnen Bearbeitern der Gruppe die einzelnen Prozessschritte sowohl aus technologischer als auch aus ökonomischer Perspektive analysiert", sagt Böhme. Dadurch sollen kleine und mittelständische Unternehmen die Möglichkeit erhalten, ein ideales Kosten-Nutzen-Verhältnis beim Einsatz der Werkstoffe zu erreichen und die zugehörigen Herstellungsverfahren schnell in bestehende Produktionsabläufe zu integrieren.
TranS-Ver startete am 1. August 2011 und wird vom Europäischen Sozialfonds sowie durch den Freistaat Sachsen mit insgesamt fast 1,4 Millionen Euro für drei Jahre gefördert. Sprecher der Gruppe ist Prof. Dr. Bernhard Wielage.
Die Nachwuchsforschergruppe im Internet: http://www.tu-chemnitz.de/TranS-Ver
Weitere Informationen erteilt Dr. Marcus Böhme, Telefon 0371 531-39373, E-Mail marcus.boehme@mb.tu-chemnitz.de.
Katharina Thehos
19.02.2013
