PolyModSim

Modellierung und Simulation von hochleistungsfähigen thermoplastischen Polymerverbundwerkstoffen

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Fortschritte beim anspruchsvollen Werkstoff-Engineering für Hochleistungs-Thermoplaste

Die Senkung von Energieverbrauch und Emissionen ist ein wichtiges Ziel in vielen Industriesegmenten. So wird beispielsweise in der Automobilindustrie Leichtbau bei gleichzeitig verbesserter Festigkeit, Steifigkeit und passiver Sicherheitsmerkmale gefordert. Thermoplastische Polymerkomponenten sind für das geplante Leichtbaudesign von zunehmendem Interesse, da das Spritzgießen bekanntermaßen kosteneffizient und allgemein anerkannt ist. Das Projekt verfolgt werkstofftechnisch einen Hybridlösungsansatz als Kombination von Glashohlkugeln mit Thermoplast Schaumspritzgießen - es entstehen Hochleistungsverbundwerkstoffe mit einem hohen Potenzial für die Umsetzung in der industriellen Praxis.

Die Simulation von Prozessen, Systemen und Produkten gewinnt zunehmend an Bedeutung. Die digitale Zusammenarbeit während der Entwurfsphase komplexer Produkte muss alle Aspekte des Konzeptentwurfs, der Prozessgestaltung, des Compliance-Managements umfassen. Ziel des Vorhabens ist daher die Erarbeitung von Konzepten und prototypische Umsetzung einer Modellierungs- und Simulationsplattform, die die multilaterale Zusammenarbeit von Partnern aus Forschung und Industrie bei der Entwicklung von thermoplastischen Hochleistungsverbundwerkstoffen erleichtert. Dies beinhaltet die Materialsynthese, Materialcharakterisierung und die Erstellung fortschrittlicher Materialmodelle für FEA-Simulationen.

Schwerpunkt

Realisierung von Leichtbaupotenzialen durch die genannten Hochleistungsverbundwerkstoffe als Schwerpunktthema des Kunststoffinstituts Lüdenscheid Schaffung digitaler Materialmodelle mit zugehöriger Prozessunterstützung für die Digitalisierung im Umfeld Industrie 4.0 als Schwerpunktthema der Matplus Der Schwerpunkt liegt jeweils auf die praktische Umsetzung der Ergebnisse in der industriellen Anwendung bei mittelständischen Unternehmen. Als Rückgrad für den digitalen Datenaustausch dient eine Instanz des führenden Werkstoffdatensystems der Matplus EDA®. Die cloudbasierte Plattform unterstützt den gesamten Prozess von der Akquisition der Daten aus der Werkstoffprüfung über Datenkonsolidierung und –auswertungen bis zur Erzeugung von Materialkarten für die Simulation der Fertigungsprozesse und mechanischen Eigenschaften der Bauteile.

Projektlaufzeit

01.05.2019 till 30.10.2021