Polymerwerkstoffe, Universität des Saarlandes

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1 Vorstellung des Lehrstuhls hl für, Universität des Saarlandes -Ing. Markus Stommel LPW

2 Professuren und An-Institute der Materialwissenschaften / Werkstofftechnik INM Leibniz Institut für Neue Materialien Neue Materialien Eduard Arzt Metallische Werkstoffe Ralf Busch Werkstoffwissenschaft & Methodik Horst Vehoff Fertigungstechnik/CAM Dirk Bähre Markus Stommel Technische Mechanik Stefan Diebels Funktionswerkstoffe Frank Mücklich Zerstörungsfreie Materialprüfung und Qualitätssicherung Christian i Boller MECS Institut Material Engineering Center Saarland Adhäsion und Interphasen in Polymeren Wulff Possart Pulvertechnologie von Glas und Keramik Rolf Clasen IZFP Fraunhofer Institut für zerstörungsfreie Prüfverfahren

3 Lebenslauf Markus Stommel 14. Mai 1968 in Aachen Daten: aufgewachsen in Siegburg (Rheinland) Studium Maschinenbau, RWTH Aachen, Dipl.-Ing. Kunststofftechnik wiss. Angestellter, Institut für Kunststoffverarbeitung g( (IKV) 1999 Promotion, Dr.-Ing Abteilungsleiter am IKV Geschäftsführer der PART Engineering GmbH seit 2004 öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger, Konstruktion von Kunststoff- und Gummiprodukten, jetzt: IHK des Saarlandes Professur an der HAW Hamburg Kunststofftechnik t / Konstruktion seit , Universität des Saarlandes

4 Forschungsschwerpunkte Historisch : Simulationsmethoden für Gummi Werkstoffgerechte Simulations- methoden Materialmodelle Bruchmechanik Lebensdauervorhersage Werkstoffprüfung

5 (LPW) Der beschäftigt sich mit technologischen Fragestellungen in der Produktentwicklung Start: Konstruktion, Verarbeitung, Ziel: Simulation / Werkstofftechnik F

6 Einordung des Lehrstuhls für Polymertechnik bildet die Summe der ingenieurmäßigen Kenntnisse aus - Konstruktion - Verarbeitung - Werkstofftechnik Die Polymertechnik ist insbesondere dadurch geprägt, dass diese drei Bereiche sehr eng miteinander verzahnt sind. /WAK/

7 Forschungsschwerpunkte des LPW 1 Berechnung mechanischer Formteileigenschaften (Steifigkeit, Festigkeit) bei z. B. Spritzgussformteilen unter Berücksichtigung des Herstellprozesseinflusses 2 Beschreibung und Vorhersage mechanischer Eigenschaften von n unter Langzeitbelastungen (Alterung, Versagen) 3 Simulationsmethoden für Werkstoffverbunde, insb. Gummi-Metall- und Kunststoff-Metall-Hybridbauteile 4 Werkstofftechnik, Prüfmethoden /Bilder: u.a. Bayer, PART/

8 Berechnung von Formteileigenschaften Homogenisierungsverfahren für kurzfaserverstärkte sowie teilkristalline Kunststoffe: Prinzipielles Vorgehen: Idealisierung der Mikrostruktur durch Homogenisierung Faser Matrix Mikrostruktur eines Faserverbundkunststoffes Repräsentatives Volumenelement (RVE) Für ein RVE ergibt sich durchschnittliche Spannung zu: Anwendung in FEM-Programmen (ABAQUS) für verbesserte und aussagekräftigere Simulationsergebnisse.

9 Langzeitverhalten, Werkstoffalterung Corsa D von 2006 Corsa B von 1993 Und wie verhält sich der Kunststoff in 15 Jahren? /BASF, Glaser/

10 CAE für Gummi-Metall-Bauteil Versagenskritisch? FEM: Gummi Metall Gummi Bonded Rubber Cover Primer Metall

11 Online-Werkstoffprüfung beim Spritzguss Düsenseite Zielsetzung: Messung rheologischer Kennwerte unter Verarbeitungsbedingungen: verbesserte Qualitätskontrolle (online) realistische Werkstoffkennwerte auch für gasbeladene Schmelzen Rheometer -Kapillare

12 Ausstattung (Auszug) Hardware: 1 Arburg 320 C golden edition, 50t 2 Labor-Heizpresse Dr. Collin, 20t 3 Kurzzeit-Prüfmaschine 4 Langzeit-Prüfstand 5 DMA Q800 6 Schwerlast-DMA Eplexor 500 N 7 Rheometer AR2000ex 8 Pendelschlag-Prüfstand, instrum. 9 3D-CNC-Portalfräsmaschine 10 Wechsel-SG-Werkzeug 11 Online-SG-Rheometer 12 Mikroskope Software: 1 Catia V5 2 Hypermesh 3 ABAQUS 4 Moldflow, Cadmould-3D 5 MasterCAM

13 Dienstleistungen des LPW 1 Berechnung von Kunststoff- und Gummibauteilen 1 Verformungsverhalten 2 Dimensionierung 3 Gestaltoptimierung 4 Temperaturverhalten 5 Materialmodellentwicklung 2 Simulation des Spritzgießprozesses 1 Fülldrücke, Temperaturen 2 Anguss- / Werkzeugoptimierung 3 Machbarkeitsstudien 3 Werkstoff- und Bauteilprüfung 1 Kurzzeit, Langzeit 2 Dynamisch, Crash 3 Optische Dehnungsmessung 4 Schadensanalyse, Gutachten 5 Weiterbildungsseminare