Forschungsprojekte

Wissensbasis für Biokunststoffe und -verbunde für industrielle Anwendungen

Das übergeordnete Ziel der geplanten Forschungs- und Entwicklungsarbeiten ist, die Nutzbarkeit von Biokunststoffen für die Herstellung neuer Produkte und (Faserverbund-)Strukturen zu erhöhen.

Kunststoffe sind aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. Jedoch ist ein Umdenken hinsichtlich Nutzung und Verwertung essenziell, um die Klima- und Nachhaltigkeitsziele der Bundesrepublik Deutschland und Europas zu erreichen. Ein Schritt in diese Richtung ist der Einsatz sogenannter Biokunststoffe, die zum einen aufgrund ihres biobasierten Ursprungs zur Schonung wichtiger und knapper Ressourcen beitragen können. Zum anderen legen biologisch abbaubare Kunststoffe den Grundbaustein hinsichtlich einer geschlossenen Kreislaufwirtschaft, in der das Material entlang einer Kaskade stetig wiederverwertet wird, bis das Material schließlich als Nährstoff an die Umwelt zurückgeführt wird.

Der Einsatz von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen ist heutzutage jedoch gehemmt durch fehlende Informationen hinsichtlich Verarbeitung, Eigenschaften und Langzeitverhalten. Ziel der Anschubfinanzierung ist es daher, eine Wissensbasis zum Umgang mit Biokunststoffen aufzubauen. In einem nachgeschalteten Projekt gilt es, diese Daten zu evaluieren und zu systematisieren, um sie gezielt für diverse Anwendungen und als Basis für Bioverbunde einzusetzen.

Entwicklung eines Verfahrens zur realitätsnahen und wirtschaftlichen Berechnung und Auslegung von Dämpfungselementen zur Schwingungsentkopplung

Die Auslegung von Dämpfungselementen, wie beispielsweise Gummi-Metall-Puffern, zur Schwingungsabwehr basiert heutzutage mehrheitlich auf langjährigen Erfahrungswerten der Konstrukteure. Eine zeit- und damit kostensparendere Methode stellt die Auslegung mittels Finite-Elemente-Methode (FEM) dar. Hierfür sind jedoch Werkstoffdaten zur Materialmodellerstellung notwendig.

Ziel des Projektes ist es daher, temperatur- und frequenzabhängigen Materialkennwerte der Gummikomponente bereitzustellen, sodass das verwendete Materialmodell eine möglichst hohe Beschreibungsgüte aufweist.

Dafür wird eine Versuchsmethodik sowie eine Auswertestrategie zur Bestimmung temperatur- und frequenzabhängiger Steifigkeits- und Dämpfungseigenschaften technischer Elastomere für den relevanten Verformungsbereich entwickelt. Zudem werden die Kennwerte in geeigneter Weise in kommerzielle FE-Programme implementiert und die Berechnungsergebnisse anhand realer Bauteilversuche bewertet.

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Prof. Dr.-Ing. Iman Taha

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