Charakteristisch: Unser Profil

Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM

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Unser Profil

Allen thematischen Herausforderungen, denen sich das Fraunhofer IWM stellt, liegt der Zugang über den Werkstoff zugrunde, ebenso die Frage, wie sich die Werkstoffeigenschaften und das Bauteilverhalten durch technologie- oder einsatzbedingte mechanische, thermische, chemische oder elektrische Belastungen verändern.

Wir suchen Schwachstellen und Fehler in Bauteilen und klären ihre physikalischen Ursachen auf, um sie bereits in der Designphase zu vermeiden beziehungsweise in ihren Auswirkungen zu beherrschen.

Wir verknüpfen die Mikrostruktur von Werkstoffen mit den Werkstoffeigenschaften und der Anisotropie, um ein besseres Werkstoffverständnis zu bekommen.

Wir untersuchen, wie sich die Miniaturisierung von Bauelementen auf Funktionalität und Herstellbarkeit auswirkt. Dafür entwickeln wir die nötigen Testverfahren, Prüf- und Diagnosetechniken, Modellierungskonzepte und Simulationswerkzeuge.

Wir modellieren Werkstoffeigenschaften und berechnen diese via Multiskalensimulation.

Wir simulieren Eigenschaftsveränderungen im Werkstoff während der Fertigung und erarbeiten Vorschläge für eine verbesserte Prozessführung.

Wir sagen in experimentellen und virtuellen Prüflabors das Einsatzverhalten hergestellter Bauteile vorher und bestimmen, ausgehend vom Einsatzverhalten, »rückwärts« ein optimiertes Werkstoff und Bauteildesign.

Wir entwickeln Beschichtungen, Beschichtungsprozesse und Bewertungsmethoden für die Oberflächen von Werkzeugen und Bauteilen.

Unsere Ansatzpunkte

Steigende Anforderungen an Qualität und Wirtschaftlichkeit bestimmen das Geschehen am Markt und in der industriellen Produktion. Dabei sind immer weniger Schwachstellen und Fehler in der Fertigung und im Einsatz von Bauteilen erlaubt. Die Auswirkungen vielfältiger externer Belastungen und deren Rückwirkung auf das funktionale Verhalten von Werkstoffen und Bauteilen müssen praxisgerecht und genau beschrieben werden können.

Schneller werdende Entwicklungsprozesse erfordern in stärkerem Maße den »virtuellen Bauteileinsatz«. Das Entwickeln und Testen von Bauteilen im Computer gewinnt zunehmend an Bedeutung.

Ressourceneffizienz, Leichtbau und Energieeinsparung erfordern, dass Werkstoffe und Bauteile näher an ihren Belastungsgrenzen eingesetzt
werden. Die Reserven bei Materialien und Beanspruchbarkeit müssen besser ausgeschöpft und Verluste vermieden werden.

Die Herstellung immer kleinerer Strukturen muss kontrollierbar und steuerbar gemacht werden. Bei deren Bewertung wird die Berücksichtigung der Mikrostruktur und der molekularen Struktur von Werkstoffen immer wichtiger.