Auf Filamentebene dispergierte Stahl-Hochleistungs-Thermoplast- Faserhybrid-Verbundwerkstoffe mit maßgeschneiderten mechanischen Eigenschaften und hoher Strukturintegrität

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Chokri Cherif; Dr.-Ing. Sebastian Schmeer
• Fachliche Zuordnung: Polymere und biogene Werkstoffe und darauf basierende Verbundwerkstoffe ; Materialien und Werkstoffe der Sinterprozesse und der generativen Fertigungsverfahren
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 441549528

Im Rahmen des geplanten Forschungsvorhabens soll ein dreiphasiger, auf Filamentebene hybridisierter Werkstoff bestehend aus metallischen Verstärkungsfilamenten, nichtmetallischen Hochleistungsverstärkungsfilamenten und einer thermoplastischen Matrix, welche als Filamente eingebracht werden, entwickelt und erforscht werden. Auf der Ebene des textilen Halbzeugs werden prozessuale Vorteile wie kurze Fließwege und Prozesszeiten sowie eine sehr gute Drapierbarkeit bei der Bauteilfertigung zusammen mit der Schweißbarkeit und der Multifunktionalität auf der Werkstoffebene zusammengeführt. Hierfür sollen die mechanischen Eigenschaften und Potenziale dieser neuartigen Werkstoffklasse mittels einer experimentellen sowie einer umfangreichen numerischen Charakterisierung tiefgreifend untersucht werden. Ein weiteres wichtiges Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung und Erforschung von Technologien zur Realisierung dreiphasiger, hochgradig dispergierter FHVW auf Basis der Luftdüsen- und Spreizfalttechnik. Dieses Wissen und Werkstoffverständnis, beginnend mit der Oberflächenmodifikation der metallischen Filamentgarne, über den Hybridisierungsprozess bis hin zur Konsolidierung und numerischen, mikromechanischen Modellierung von FHVW soll künftig dazu dienen, diese mit maßgeschneiderten mechanischen Eigenschaften und einem anforderungsgerechten Versagensverhalten realisieren zu können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen