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Kick-off zur Erforschung hybrider poröser Werkstoffe im Sonderforschungsbereich HyPo

Kick-off zur Erforschung hybrider poröser Werkstoffe im Sonderforschungsbereich HyPo

Kickoff-Treffen des Sonderforschungsbereichs TRR 375 HyPo

Anfang April hat die erste Förderperiode des Sonderforschungsbereichs "TRR 375 HyPo – Multifunktionale Hochleistungskomponenten aus hybriden porösen Werkstoffen" offiziell begonnen. HyPo wird ab 1. April 2024 bis Ende 2027 mit rund zwölf Millionen Euro von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert. Die Kick-off-Veranstaltung markierte den Startschuss für die gemeinsame Forschungsarbeit der Leibniz Universität Hannover (LUH) und der Rheinland-Pfälzischen Technischen Universität Kaiserslautern-Landau (RPTU). Im Fokus steht die Erforschung von Grundlagen zu multifunktionalen Hochleistungskomponenten.

Während der Veranstaltung wurden unter anderem die Forschungsschwerpunkte der Teilprojekte im Rahmen von Vorträgen sowie einer Poster Session präsentiert. Um die Vernetzung innerhalb des TRR 375 zu fördern, besonders auch standortübergreifend, sind regelmäßige Querschnittsgruppentreffen geplant.

„Für das IFW ist der TRR 375 – HyPo ein besonders spannendes Forschungsprojekt, da wir in verschiedenen Bereichen an insgesamt drei Teilprojekten beteiligt sind“, erklärte Jannes Vornkahl, Leiter der Abteilung Maschinenkomponenten. Im Rahmen des zentralen Serviceprojekts werden Bauteile aus HyPo-Werkstoffen konstruiert, gefertigt und untersucht. Die gefertigten HyPo-Komponenten sollen hierbei ausgewählte Komponenten einer konventionellen Fräsmaschine ersetzen . Es wird so sukzessiv ein Demonstrator mit integrierten HyPo-Komponenten aufgebaut. Neben den generellen Eigenschaften der HyPo-Komponenten wird auch deren Einfluss auf das Betriebsverhalten des Demonstrators anhand durchzuführender Zerspanversuche charakterisiert. Durch den Vergleich mit dem Einsatz konventioneller Komponenten wird das Potenzial der HyPo-Werkstoffe quantifizierbar demonstriert.

Ein weiteres Teilprojekt des IFW im Rahmen des Sonderforschungsbereichs beschäftigt sich in enger Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Computational Physics in Engineering (CPE) der RPTU mit der Entwicklung und Erforschung einer Multi-Skalen-Simulationsumgebung des Laserpulverauftragschweißens (L-DED) zur ganzheitlichen Beschreibung von hybriden porösen (HyPo)-Komponenten während und nach der Herstellung. Eine Thermo-Fluid Struktur-Simulation auf Mikroebene spezifiziert den effektiven Wärmeeintrag und die Form der Schicht. Ein Feature Level Modell berechnet die temperaturinduzierten Eigenspannungen. Auf Komponentenebene werden große HyPo-Bauteile anhand räumlich und zeitlich variabler Eigenschaften (z.B. Gestalt, Eigenspannungen, Temperatur, Porosität) effizient beschrieben.

Das dritte IFW-Teilprojekt konzentriert sich auf die Sicherstellung der Prozessfähigkeit beim Einsatz von HyPo-Komponenten. Dazu wird zunächst ein grundlegendes Verständnis der Wechselwirkungen zwischen Belastungen und dem Verhalten von HyPo-Komponenten erarbeitet. Darauf aufbauend wird ein Machine-Learning-Modell zur Lebensdauervorhersage abgeleitet, mit dem HyPo-Komponenten überwacht werden können. Dazu werden im Projekt durch das IMPT (Institut für Mikroproduktionstechnik) polymerfreie, direkt abgeschiedene und hochtemperaturtaugliche Sensorsysteme entwickelt. Deren Integration ermöglicht die Bestimmung intrinsischer Messgrößen nicht nur während der Nutzungsphase, sondern auch während der Herstellungsphase des L-DED-Prozesses.

Wir danken der RPTU für die tolle Kooperation bei der Erarbeitung des Forschungsantrags und freuen uns auf eine tolle Zusammenarbeit in diesem neuen SFB/Transregio. Ein großer Dank gilt zudem der DFG für die Unterstützung und die Zusicherung der Förderung dieses neuen Sonderforschungsbereichs für die nächsten vier Jahre.

 

Kontakt:

Für weitere Informationen steht Ihnen Sven Friebe, Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen der Leibniz Universität Hannover, unter Telefon +49 511 762 4991 oder per E-Mail (friebe@ifw.uni-hannover.de) gerne zur Verfügung.