Verbundwerkstoffe

Modul im Masterstudiengang Angewandte Kunststofftechnik (M.Eng.)

Die Studierenden werden mit der Entstehung, dem Aufbau und den Eigenschaften von faserverstärkten Kunststoffen vertraut gemacht. Sie kennen typische produkt-  und  stückzahlbezogene Verarbeitungsverfahren bzw. Applikationen und können den Bezug zu anderen fachspezifischen Modulen herstellen. Das Modul soll die Studierenden befähigen, die faserverstärkten Kunststoffe als anisotrope Verbundwerkstoffe zu verstehen, die sowohl mit duroplastischen als auch mit thermoplastischen Matrizes ein außerordentliches Innovationspotenzial beinhalten. Sie sollen in der Lage sein, Kunststoffe dort einzusetzen, wo neben hoher Designfreiheit und guten chemischen Eigenschaften insbesondere hohe mechanische Festigkeiten bei vergleichsweise geringem Gewicht gefordert werden. Das trifft in zunehmendem Maße für den Flugzeug- und Fahrzeug- bau bzw. generell überall dort zu, wo Forderungen nach Leichtbau umzusetzen sind (z.B. bei der Metallsubstitution). Unter besonderer Berücksichtigung dieses Moduls sollen die Studierenden befähigt werden, die Komplexität zwischen Anforderungsprofil, Konstruktion, Produktentwicklung und Herstellungsverfahren effektiv umzusetzen.

1. Grundsätzliches zu Verbundwerkstoffen

• Geschichte der faserverstärkten Kunststoffe (FVK)
• Werkstoffliche Besonderheiten der FVK
• Haupteinsatzgebiete, wirtschaftliche Bedeutung und Trends der FVK

2. Werkstoffkomponenten für FVK

• Matrixsysteme und deren Verarbeitung
• Verstärkungsfasern – Herstellung, Eigenschaften, Verarbeitung
• Textile Ausführungsformen der Fasern
• Wirkung der Fasern im Verbund
• Füllstoffe und Additive

3. Halbzeuge für die Verarbeitung von FVK

• Textile Vorformlinge (Preforms)
• Vorimprägnierte Halbzeuge

4. Verarbeitung von FVK

• Verarbeitung von faserverstärkten Reaktionsharzen

5. Verarbeitung von langfaserverstärkten Thermoplasten (LFT)

• Herstellung der Halbzeuge bzw. Formmassen
• Pressen von langfaserverstärkten Kunststoffen

6. Fertigteilbearbeitung

• Spanende Bearbeitung/Entgraten
• Fügetechniken
• Oberflächenbehandlung
• Reparaturtechnologien

• Kunststoffkunde und Chemie der Kunststoffe
• Konstruktion, Gestaltung und Berechnung von Kunststoffteilen
• Methodische Aspekte
• Kunststoffverarbeitung I
• Kunststoffverarbeitung II
• Qualitätsmanagement
• Werkstoffprüfung der Kunststoffe
• Werkzeug- und Formenbau
• Produktentwicklung und Simulation
• Kunststoffrecycling und Umweltmanagement
• Rechtliche Aspekte
• Betriebswirtschaftliche Aspekte
• Energiewirtschaftliche Aspekte in der Produktion
• Master-Thesis und Kolloquium