Geschäftsfeld Polymeranwendungen

Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM

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Profil des Geschäftsfelds

Polymere substituieren in immer mehr Bereichen konventionelle Materialsysteme und führen durch Kombination mit konventionellen Materialklassen zu höherwertigen Hybridsystemen. Wir bieten die komplette Entwicklungskette vom Materialdesign bis zum geprüften prototypischen Bauteil in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer Pilotanlagenzentrum in Schkopau an. Dabei spielen Vorhersage der mechanischen Eigenschaften und damit der Prototypenersatz eine immer größere Rolle bei kürzer werdenden Entwicklungszeiten. Material-Kompetenzen liegen im Bereich der thermoplastischen Polymere und Polymercompounds, der polymerbasierten Hochleistungsverbundmaterialien und der Elastomere.

Leistungsspektrum

  • Materialdesign und Bestimmung von komplexen Materialmodellen inkl. protoypische Herstellung von Masterbatches
  • Auslegung von Bauteilen aus Polymeren und polymerbasierten Materialsystemen
  • Herstellung von prototypischen Bauteilen mittels Spritzguss, Profilextrusion, Injection-Molding-Compoundierung, Folienextrusion und reaktiver Polyurethan-Technologie
  • Mechanische und mikrostukturelle Bewertung der Materialein und Bauteile und Entwicklung von mikrostrukturbasierten Simulationsmethoden und Prüfkonzepten für höchstbelastete Faserverbund-Leichtbaustrukturen

Kernthemen

Schwerpunkte der Forschung und Entwicklungsleistungen liegen im funktionsintegrierten Leichtbau mit sowohl polymerbasierten Verbundwerkstoffen, faserverstärkten thermoplastischen Bauteilen als auch Polymerschaumsystemen, dem Ersatz erdölbasierter Polymere durch naturbasierten Zusatzstoffe wie zum Beispiel Wood-Plastic-Composites oder Naturfaserverstärkten Termoplasten und dem Bereich der Nanocomposite aus Polymerblends, Polymernanopartikelcomposite inklusive Nanoverstärkter-Elastomere.

Methoden

Es stehen dem Kunden im Bereich des Materialdesigns eine umfassende Polymeranalytik zur Verfügung, gekoppelt mit mechanischen und mikrostrukturellen Untersuchungsmethoden zur Bestimmung der Materialmodelle. Im Bereich der Auslegung und Bewertung sind umfangreiche Kompetenzen im Bereich der numerischen Simulation des Bauteileinsatzverhaltens und der mechanischen und mikrostrukturellen Prüfung vorhanden. Prototypische Bauteile und Kleinserien können im Bereich des Spritzgusses, der Compoundierung, der Profil- und Folienextrusion, der PUR-Technologie als auch der Vakuumlaminierung angeboten werden.