Zwei Männer sitzen an einem Schreibtisch vor einer PKW-Heckleuchte. Ein Bildschirm zeigt die Deformation der Heckleuchte beim Fertigungsschritt des Laserschweißens. Verschiedene Farben verdeutlichen die Bereiche, die aufgrund der Spannungen stark verformt werden.

Konstruieren mit Kunststoffen

Das Cluster "Konstruieren mit Kunststoffen (KmK)" bündelt die Kompetenzen in den Bereichen Leichtbau, Lasermaterialbearbeitung, Additive Fertigung und Festigkeitsberechnung und versteht sich als Klammer zwischen der angewandten Forschung und der industriellen Entwicklung. Es werden industrierelevante Themen aus den obengenannten Bereichen interdisziplinär bearbeitet.

Schwerpunkte

Die fachlichen Schwerpunkte des Clusters sind in folgenden Bereichen angesiedelt:

  • Konstruieren (Berechnung, Verarbeitung und Simulation) mit faserverstärkten Kunststoffen
  • Schadensanalyse und Betriebsfestigkeit von Konstruktionen aus Kunststoffen und Metallen
  • Laser-Durchstrahlschweißen (Prozessauslegung und -simulation, Optikdesign) von Kunststoffen
  • Entwicklung von Methoden zur in-situ Prozessüberwachung (Pyrometrie, optische Kohärenztomographie)
  • Additive Fertigung von Kunststoffbauteilen: Fertigungs- und belastungsgerechte Bauteilgestaltung, Verfahrensbenchmark, Lebensdauerabschätzung
  • Rechnerische Festigkeitsnachweise, Betriebsfestigkeit, strukturmechanische Simulation

Eine Übersicht der Publikationen finden Sie auf den Homepages der beteiligten Professoren, die unter dem Punkt FuE-Projekte aufgeführt sind, sowie auf dem Publikationsserver der OTH Regensburg:

Industrie-Kooperationen

Es bestehen vielfältige Möglichkeiten der Kooperation mit den im Cluster engagierten Professoren und Laboren,

z.B. im Rahmen von

  • öffentlich geförderten FuE-Projekten,
  • Auftragsforschung,
  • Dienstleistung,
  • Workshops und Schulungen oder
  • Bachelor- und Masterarbeiten.

Zudem kooperiert das Cluster im Rahmen öffentlich geförderter und durch Industrieunternehmen direkt finanzierter Projekte unter anderem mit folgenden Unternehmen:

  • Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG
  • AdlOptica Optical Systems GmbH
  • AIRBUS Helicopters Deutschland GmbH
  • BMW AG
  • Continental Automotive GmbH
  • Dehn SE
  • E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH
  • Evosys Laser GmbH
  • Gerresheimer Regensburg GmbH
  • iNDTact GmbH
  • INOTECH Kunststofftechnik GmbH
  • Krones AG
  • LPKF Laser & Electronics AG
  • Maschinenfabrik Reinhausen GmbH
  • Multec GmbH
  • Novanta Europe GmbH
  • Reinhausen Power Composites GmbH
  • Robert Bosch GmbH
  • Schaeffler Technologies AG & Co. KG
  • SGL Carbon SE
  • Vitesco Technologies Group AG
  • Wethje Carbon Composites GmbH

Forschungsthemen

Forschungsschwerpunkte des Clusters sind:

  • Prozessentwicklung für das Laserfügen von Kunststoff-, Metall- und Mischverbunden
  • Charakterisierung von Laser-Schweißverbindungen
  • Hochdynamische online-Temperaturüberwachung beim Laser-Durchstrahlschweißen von Kunststoffen
  • Auslegung und Berechnung von Strahlengängen für die Lasermaterialbearbeitung
  • Spanndruckregelung beim Laser-Durchstrahlschweißen von Kunststoffen
  • Analyse und FEM-Berechnung der Spanndruck- und Temperaturverteilung beim Laser-Durchstrahlschweißen
  • Thermo-fluid-mechanische FEM-Prozesssimulation
  • Impactverhalten und Impactschutz faserverstärkter Composites
  • 3D-Drucken von faserverstärkten Kunststoffen
  • Fertigungs- und belastungsgerechte Auslegung additiv gefertigter Bauteile, Verfahrensbenchmark
  • Lasergestützes Fused-Layer-Modeling
  • Wickelverfahren duroplastischer und thermoplastischer Faserverbundwerkstoffe
  • Herstellung und Verarbeitung naturfaserbasierter Faserverbundwerkstoffe
  • Krafteinleitung in hochbelasteten Bauteilen aus faserverstärkten Kunststoffen
  • Lebensdauerüberwachung und Echtzeit-Schadensdetektion faserverstärkter Kunststoffe
  • Betriebsfestigkeitsuntersuchungen / Lebensdauerabschätzung von additiv gefertigten Materialien

FuE-Projekte

Eine Übersicht laufender und bereits abgeschlossener FuE-Projekte finden Sie auf den Homepages der beteiligten Professoren:

Kontakt

Clustersprecher: Prof. Dr.-Ing. Stefan Hierl (OTH Regensburg)

Stellvertretender Clustersprecher: Prof. Dr. Jakub Rosenthal (OTH Amberg-Weiden)

Forschungsassistenten OTH Regensburg: Johannes Tröger; Frederik Maiwald; Forschungsassistent OTH Amberg-Weiden: Stefan Pürzer