Leichtbau in der Automobilindustrie:

• Reduktion der CO₂-Emission
• Erhöhung der Reichweite von Elektrofahrzeugen
• Verbesserung der Sicherheit und Fahrzeugdynamik

Motivation:

• Belastungs- und gewichtsoptimierte Bauteile
• Leichter Mischbau aus Metall-FVK, Kunststoff-FVK, FVK-FVK
• Streben nach großserientauglichen Lösungen
• Werkstoffleichtbau kombiniert mit Fertigungsleichtbau
• Funktionsintegration

Technologie:

• Variotherme Hybridumformung
• Ein- und zweistufige isotherme Hybridumformung
• Kombinierte Blechumformung und Fließpressen
• Werkzeugkonstruktion

Prozesssimulation:

• Simulationsgestützte Prozessauslegung und –optimierung
• Einzelprozesse (z. B. Blechumformung, GMT-Fließpressen, etc.)
• Kombinierte Prozesse (z. B. Thermoformen und Fließpressen)

Modellbildung:

• Materialmodellierung
• Modellierung Verbundfestigkeit
• Grenzschicht in Sandwichverbunden

Charakterisierung:

• Materialcharakterisierung (z. B. Organoblech, UD-Laminat, GMT, etc.)
• Bauteil- und Verbundcharakterisierung

Allgemeine Zielsetzung:

• Lebensqualität der Menschen verbessern
• Präklinische Bewertung der Biomechanik
• Reduktion von Revesionsoperationen
• Untersuchung langfristige Interaktion zwischen Implantat und Knochen
• Patientensicherheit erhöhen

Motivation:

• Gestaltung belastungsoptimierter Implantate
• Längere Lebensdauer von Implantaten
• Vorhersage Knochenverhalten
• Untersuchung Tribosystem der Gleitpaare
• Übertragung ermittelter Lasten mittels MKS auf ein FE-Modell

Prothesenanalyse:

• Belastungsgerechtes Design von Prothesen
• Tribosystemoptimierung der Gleitpaarungen

Knochenmodell:

• Ermittlung von Geometriedaten und Knochendaten auf Basis von CT-Bildern
• Übertragung der Daten in ein FE-Modell
• Berechnung des Einflusses von Implantaten auf den Knochen

Mehrkörpersimulation:

• Implementierung aufgenommener kinematischer und kinetischer Daten
• Ermittlung der resultierenden Kräfte
• Übertragung der Lasten als Randbedingung für das FE-Modell

Charakterisierung:

• Biomechanische Testung von biologischen Materialien
• Untersuchungen von Implantaten bei statischer Belastung
• Entwicklung spezifischer Versuchsaufbauten

Zielsetzung:

• Belastungs- und gewichtsoptimierte Bauteile
• Streben nach großserientauglichen Lösungen
• Energieoptimierte Prozesslösungen
• Werkstoffleichtbau kombiniert mit Fertigungsleichtbau
• Funktionsintegration

Motivation:

• Leichtbau in der Automobilindustrie
• Verfahrenskombination aus Formgebung und Wärmebehandlung
• Reduktion der CO2-Emission
• Verbesserung der Sicherheit und Fahrzeugdynamik
• Erhöhung der Reichweite von Elektrofahrzeugen

Prozessentwicklung

• Prozessauslegung und –optimierung
• Kombinierte Prozesse (GMT-Fließpressen und Formhärten)
• Entwicklung von Anlagen zur konduktiven Schnellerwärmung
• Entwicklung von Verfahren zum Tailored Tempering

Alternative Werkstoffe

• Stahllegierungen (Martensitische Chromstähle, Medium Mangan Stähle)
• Werkstoffspezifische Prozess- und Wärmebehandlungsparameter
• Warm- und Halbwarmumformung von 7000-er Aluminiumlegierungen
• Werkstoffkombinationen mit Faserverbundmaterialien

Numerische Abbildung

• Umformsimulation
• Materialcharakterisierung und –modellierung
• Gefügevorhersage (ZTU-, U-ZTU-Diagramme)

Prozessüberwachung

• Temperatursensorik
• Schallemissionsanalyse
• Verschleißprognose