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Das Team Leichtbau des KUZ unterstützt Unternehmen bei der Entwicklung von intelligenten Leichtbaulösungen – von der Ideenfindung bis zur Marktreife.

Das Team Leichtbau des Kunststoff-Zentrums in Leipzig (KUZ) beschäftigt sich bereits seit 2016 mit innovativen Projektideen zu Themenschwerpunkten wie der Qualitätssteigerung von Bauteilen hergestellt im Thermoplast-Schaumspritzguss (TSG), der Dichtereduktion von biegebelasteten Leichtbaustrukturen mittels der 2K-TSG-Sandwichspritzgusstechnologie sowie der Funktionsintegration. Auch der Einsatz verschiedener Additive sowie Schäume von biobasierten Kunststoffen und Spezialpolymeren stehen im Fokus.

Um dabei den komplexen Anforderungen im Leichtbau entlang der gesamten Wertschöpfungskette effizient begegnen zu können, setzt sich das Team aus Mitarbeitern der Bereiche Werkzeugkonstruktion, Spritzgießsimulation und -berechnung, Verarbeitungstechnik sowie Materialprüfung zusammen.

Das Team Leichtbau und die technischen Mitarbeiter unterstützen KMU bei der Umsetzung von Leichtbauprojekten (v.l.): Sascha Hönig, Cindy Löser, Annerose Hüttl, Dr. Mathias Kliem, Janine Dubiel, Kathrin Klamt, Christian Kahnt, Uwe Nafeld und Lars Böhme. Foto: KUZ

ZIM-Kooperationsnetzwerk für KMU

Seit Ende 2017 läuft unter der Federführung des KUZ das ZIM-Kooperationsnetzwerk „TSchaum+Funktion“ in der 2. Phase. Unter der Überschrift „Funktionsgerechte Bauweisen mit thermoplastischen Schäumen“ wird die Kooperation von kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) für die Entwicklung von intelligenten Leichtbaulösungen vorangetrieben, die zu vermarktungsfähigen Produkten führen.

Das Team Leichtbau des KUZ unterstützt dabei KMU bei der Ideenfindung, in der Antragsphase und im weiteren Verlauf der F&E-Projekte. Bis Mitte 2020 können KMU im Rahmen des Netzwerkes eigene ZIM-Forschungsvorhaben initiieren, sich selbst mit in Forschungsprojekten einbringen und vom Netzwerk profitieren, um eigene Fragestellungen zu thematisieren.

Innovative Forschungsthemen im Bereich Leichtbau

Aktuell werden am KUZ mehrere Forschungsprojekte mit dem Fokus Leichtbau erfolgreich umgesetzt. Darunter fallen die zwei Einzelvorhaben „Funktionsträger“ sowie „VoluCell“, die mit Partnern aus Industrie und Forschung über das ZIM-Kooperationsnetzwerk bearbeitet werden. Während im erst genannten Projekt ein Leichtbaukonzept speziell für ein biegebelastetes Trägerelement im Bereich Elektromobilität erarbeitet und umgesetzt wird, sollen im zweiten Vorhaben leichte und großvolumige Formteile mit Hilfe des TSG-Verfahrens entwickelt werden.

Weiterhin wird im aktuellen Forschungsprojekt „Cell-2K“ eine Kombination aus Sandwich- und TSG-Technologie mit physikalischer Direktbegasung untersucht, mit der enorme Leichtbaupotentiale im industriellen Maßstab erzielt werden können.

Leichtbaupotentiale für alle Industriezweige

Mit dem gewonnenen Knowhow der vergangenen Jahre im Bereich Leichtbau steht das KUZ als Ansprechpartner für Fragen zu kundenspezifischen Anwendungen in allen Industriezweigen zur Verfügung. Angefangen von der Bewertung potentieller Leichtbauanwendungen sowie der Prüfung einer Umsetzbarkeit können am KUZ geeignete Materialpaarungen für den Einsatz im Sandwich-TSG-Prozess ausgewählt werden.

Die umfangreich ausgestatteten Prüflabore ermöglichen dabei eine Bandbreite an mechanischen, werkstofflichen sowie alterungsspezifischen Untersuchungen, die Aussagen zum Materialverhalten unter unterschiedlichen Umgebungsbedingungen zulassen. Neben der Charakterisierung des Brandverhaltens von Kunststoffen, Materialpaarungen oder Werkstoffsystemen kann die innere Material- sowie Schaumstruktur zerstörungsfrei mit dem Computertomografen analysiert werden.

Auch das für die Verarbeitung oder Füllsimulation notwendige Verformungs- sowie Fließverhalten von Polymeren lässt sich mit dem eigens am KUZ entwickelten Online-Rheometer direkt in der Spritzgießmaschine ermitteln.

kus

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