Leichtbau-Forschung TU Chemnitz

Katja Preydel,

Forschungszentrum um neue Spritzgießmaschine erweitert

Die Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung (SLK) mit der angegliederten Stiftungsprofessur Textile Kunststoff- und Hybridverbunde (TKV) der TU Chemnitz haben ihr Forschungszentrum um eine neue Haitian-Spritzgießanlage erweitert.

v.l.n.r. Michael Nadler (Haitian), Tino Zucker (SLK), Maik Diesner (Haitian), Niels Herz (Haitian), Wolfgang Nendel (SLK), Rene Morgenstern (SLK), Harry Beyer (SLK) © TU Chemnitz

Haitian International Germany hat die elektrische Spritzgießmaschine ZE 600III/120 der Marke Zhafir mit drei verschiedenen Plastifiziereinheiten und einer Schließkraft von 60 t bereits im September 2020 leihweise für drei Jahre an der TU Chemnitz installiert. Dieser Maschinenaufbau ist die Basis für die Entwicklung effizienter Spritzgießtechnologien zur Herstellung faserverstärkter Keramiken. Faserverstärkte Keramiken zeichnen sich durch ein quasiduktiles Verhalten, eine erhöhte Bruchzähigkeit und Schadenstoleranz sowie eine verbesserte Thermoschockbeständigkeit gegenüber monolithischen Keramiken aus.

Die industrielle Herstellung erfolgt bisher meist manufakturartig und erlaubt daher häufig nur eine Fertigung bis hin zum Kleinserienmaßstab. Mit der neuen Anlage können nun innovative Forschungs- und Entwicklungsansätze zu einer effizienteren Produktion adressiert werden, die der Schlüssel zur Massenproduktion von komplex geformten keramischen Bauteilen sind. Entwickelt werden dabei nichtoxidische und oxidische faserverstärkte Keramiken.

Bei den nichtoxidischen faserverstärkten Keramiken werden kohlenstofffaser- und phenolharzhaltige Massen im Duroplast-Spritzguss verarbeitet. Die dabei entstehenden Vorkörper werden durch Pyrolyse und Flüssigsilicierung zu einer kohlenstofffaserverstärkten Keramik auf Siliciumcarbidbasis (C/C-SiC) umgewandelt. Bei den oxidischen faserverstärkten Keramiken werden oxidkeramische Massen, die mit oxidkeramischen Fasern verstärkt sind, spritzgegossen und durch Entbindern und Sintern zum Endprodukt weiterverarbeitet.

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Wolfgang Nendel, stellvertretender Leiter des SLK, freut sich darauf, mit dem neuen Spritzgießsystem zukunftsweisende Leichtbauverfahren zu realisieren: „Die Kooperation mit Haitian und die neue Spritzgießanlage bieten uns die Möglichkeit, nachhaltige Verfahren und Prozesse für industrielle Leichtbau-Anwendungen zu entwickeln. Das System wird unseren bestehenden Maschinenpark erweitern und als wichtige Plattform für die Leichtbau-Forschung an der TU Chemnitz zur Verfügung stehen."

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