Simulation statt Versuch

Leichtbau-Institut mit neuen Analysemöglichkeiten

Das Prüflabor am Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) verfügt über neue Software Thermokinetics, das den Aufwand für Versuche verringern und Kennwerte für die Prozesssimulation schneller und besser auswertbar machen soll.

ILK-Wissenschaftler Michael Müller an der DSC im werkstoff-physikalischen Prüflabor des Instituts für Leichtbau und Kunststofftechnik. (Bild: ILK)

Die bei der Analyse von Polymeren und Verbundwerkstoffen anfallenden Messdaten – etwa aus Rheologie, Dynamisch-Mechanischer Analyse (DMA), Differenzkalorimetrie (DSC), Dilatometrie oder Thermogravimetrie (TGA) – können mit der neuen Software verknüpft und beispielsweise zur Erstellung von Materialmodellen verwendet werden, die zur Beschreibung der prozessabhängigen Viskosität dienen. Die analytischen Modelle bilden eine wichtige Grundlage für die realitätsnahe und effektive Simulation komplexer Formfüll- und Vernetzungsvorgänge von Reaktionsharzen. Es können die Parameter Zeit, Temperatur, Vernetzungsgrad und Druck in die Modellbildung einbezogen werden. Damit sind die ILK-Wissenschaftler in der Lage bei der Weiterentwicklung komplexer Fertigungsprozesse wie dem Hochdruck-RTM-Verfahren frühzeitig entscheidende Prozessparameter zu identifizieren sowie die Bauteilqualität zu steuern. Außerdem können anhand virtueller Vorversuche und Prozesssimulationen Fertigungsprozesse hinsichtlich Prozesszeit und Energieaufwand optimiert werden.

Mit Hilfe der Software Thermokinetics kann ebenso das Vernetzungsverhalten von Klebstoffen und Schaumstoffen oder auch das Kristallisationsverhalten thermoplastischer Kunststoffe messtechnisch erfasst und zu verallgemeinerten Modellen aufbereitet werden.

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