Leistung auf den Punkt gebracht.

Die "lightweight professional" Grundkurse geben einen Überblick über: Leichtbaurichtlinien, Leichtbauwerkstoffe, Kosten- und Lebenszyklusbewertungsmethoden. Die Kurse zielen darauf ab, qualitativ hochwertige Inhalte und gebrauchsfertige praktische Informationen zu vermitteln. Die Teilnehmer erleben eine offene Atmosphäre mit der Möglichkeit zum Erfahrungsaustausch mit anderen Teilnehmern und Branchen.

Zerstörungsfreie Materialprüfungen: Zum Verständnis von Schadensentstehung und Rissfortschritten im Material während der mechanischen Belastung eines Bauteils
leistet die Kombination einer mechanischen
Prüfmaschine mit einer CT-Anlage einen wichtigen Beitrag. Sie dient der Materialcharakterisierung und erleichtert die
Beurteilung von Einschlüssen oder Schädigungen im Werkstoff bezüglich dessen Festigkeit und Lebensdauer.

Im Rahmen des EU-Projekts epsilon beschäftigte sich das Fraunhofer LBF mit der Entwicklung und Fertigung einer neuartigen Fahrwerkskomponente, einer Hinterachse. Dabei sollten die Aspekte des Leichtbaus und der Fahrtüchtigkeit einen besonderen Schwerpunkt bilden.

Die entwickelte hybride "Leichtbauhinterachse" beinhaltet eine Reihe von innovativen Lösungen:

Das Fraunhofer LBF entwickelt "Structural Health Monitoring - SHM" Konzepte, die für die Überwachung kritischer Bauteile ausgelegt werden. Für Luftfahrt-Anwendungen wird diese Technologie in Verbindung mit Faserverbundbauteilen eingesetzt und validiert. Coupons und Strukturteile werden mit integrierten optischen Fasern in unseren Laboren gefertigt und unter realistischen Beanspruchungen getestet.

Von der Spritzgußsimulation bis hin zur Bauteilprüfung: Die Abteilung betriebsfester und funktionsintegrierter Leichtbau hat einen neuartigen Innendruckprüfkörper den „MultiTester“ entwickelt. Mit dem MultiTester kann die gesamte Prozesskette untersucht werden. Beginnend von der rheologischen Balancierung eines Bauteils über den Spritzgussprozess bis hin zur Materialcharakterisierung und Bauteilprüfung.

Flammschutz von Kunststoffen

• Flammschutz für Hochleistungswerkstoffe
• Flammgeschützte Wärmedämmsysteme aus Naturstoffen
• Biobasierter Flammschutz
• Recycling von halogenfrei flammgeschützten Polymeren

Nutzbarmachung von Biomasse durch
chemische Modifizierung

Lignin ist ein wesentlicher Bestandteil verholzender Pflanzen und bleibt bei der Papierherstellung zurück. Derzeit wird es zu mehr als 98 Prozent verbrannt. Eine bekannte Eigenschaft des Lignins als Kunststoffadditiv ist dessen Fähigkeit, die Entflammbarkeit von Kunststoffen zu reduzieren.

Zuverlässiger Prozess bei reduziertem Energieeintrag

Das initiale Aufschmelzen hat eine hohe Bedeutung für die Compoundierindustrie, da bis zu 80 Prozent der gesamten Energie in der Plastifizierzone und hier im speziellen
in der ersten Knetblockstufe eingebracht wird. Eine Optimierung bzw. Minimierung des Energieeintrags in der Aufschmelzzone hat daher ein vielversprechendes Potenzial für eine Steigerung der Wirtschaftlichkeit sowie einer Verbesserung der Materialeigenschaften durch schonendere Verarbeitung.

Die optimierte Auslegung von Kunststoffbauteilen ist in den letzten Jahren verstärkt in den Fokus von Unternehmen und Forschungseinrichtungen getreten. Dabei entwickeln sich unterschiedlich komplexe Ansätze zur Berücksichtigung
prozessbedingter Bauteileigenschaften.
Bei der sogenannten Integrativen Simulation ist es Ziel, eine bauraum- und materialoptimierte Auslegung bei gleichzeitig hoher Betriebssicherheit zu erreichen und so den Entwicklungsprozess wirtschaftlicher zu gestalten.

Kürzere Alterungs- und Prüfprozeduren für Beschichtungen: Beschichtungen sind wechselnden Umwelteinflüssen ausgesetzt. Temperaturschwankungen, Sonnenstrahlung, Feuchte, chemische Substanzen und mechanische Belastungen wirken in Kombination und verändern die Materialeigenschaften. Für eine schnellere Rezepturentwicklung ist es deshalb erforderlich, Alterungs- und Versagensmechanismen besser zu verstehen, Schädigungen möglichst frühzeitig zu erkennen und damit die Dauer der Laborbewitterung zu verkürzen.

Intelligente Sensorsysteme für vernetzte Prozessüberwachung

Mit virtuellen Entwicklungsmethoden zu interdisziplinäre Lösungen für vibrationsarme Systeme mit hoher Zuverlässigkeit.

Schwigungsbasierte Strukturüberwachung mittels adaptivem EMI-Messkopf

Das Fraunhofer LBF hat einen innovativen Messkopf entwickelt, der schwingungsbasiert und zerstörungsfrei den Zustand einer Struktur anhand der elektromechanischen Impedanz prüfen kann.

Entwicklungsprozess "greifbar" gemacht

Methoden und Werkzeuge zur Digitalisierung des Entwicklungsprozess von ergonomischen Fahrradgriffen.

Der Entwicklungsprozess wird beschleunigt und Kosten schon in der Entwicklungsphase eingespart.

Bildstabilisierung an einer
Kameradrohne  

Entwicklung, Erprobung und Bewertung eines aktiven Isolationssystems für Drohnen:

→ Schwingungen einer montierten Kamera während des Fluges werden reduziert.

LiBra – Lasten in Bewegung rechtssicher aufzeichnen

Fernstraßen leiden unter überladenen LKW. Aber einen Gewichts-„Blitzer“ gibt es noch nicht. Im Projekt LiBra unterstützen wir die BASt auf dem Weg zur gerichtsfesten Gewichtskontrolle im fließenden Verkehr.

Leistungselektronische Komponenten der Elektromobilität sind hohen thermomechanischen Belastungen ausgesetzt, überlagert mit Vibrationen aus dem Fahrbetrieb. Ziel des Projekts war die Erarbeitung der Herangehensweise zur schädigungsrelevanten Kombination dieser Lasten, deren prüfstandstechnische Abbildung sowie ihre numerische Simulation.

Anstatt der bisher üblichen Abbildung der Systemdynamik durch eine linearisierte Übertragungsmatrix wird ein physikalisches, nichtlineares Modell von Prüfstand und Prüfling erstellt und invertiert. Das inverse Modell ermittelt unmittelbar die erforderlichen Ansteuerungssignale aus den geforderten Lasten am Prüfling.

Anheben des Technology Readiness Levels durch frühzeitiges realitätsnahes Prüfen für elektrifizierte Antriebsstränge

Im Rahmen von TechReaL werden neue Methoden erarbeitet zur standort- und partnerübergreifenden Vernetzung von vorhandenen Prüfständen. Im Fokus der Arbeiten steht die Inbetriebnahme und Prüfung von elektrischen Antriebsträngen zur Reduktion dessen Entwicklungskosten und -zeiten.

Entwicklungsplattform für Aktive Systeme - Aufbau des Vollfahrzeugversuchsträgers: Die Basis für den Versuchsträger bildet ein Mittelklassefahrzeug im Serienzustand mit einer Erprobungsfahrzeugzulassung, die es ermöglicht, auch nicht zugelassene Fahrzeugkomponenten im öffentlichen Straßenverkehr zu testen.

BMBF gefördertes Projekt, in dem aktive Systeme zur Schwingungsminderung für die Maker-Bewegung in der Photonik aufbereitet werden. So soll einer breiten Öffentlichkeit die Umsetzung von bildstabilisierenden Systemen, Schwingungsisolatoren für optische Instrumente und vielem mehr ermöglicht werden.

LiBra – Lasten in Bewegung rechtssicher aufzeichnen

Fernstraßen leiden unter überladenen LKW. Aber einen Gewichts-„Blitzer“ gibt es noch nicht. Im Projekt LiBra unterstützen wir die BASt auf dem Weg zur gerichtsfesten Gewichtskontrolle im fließenden Verkehr.

Schweißverbindungen hochfester Feinkornstähle werden auf ihre Betriebsfestigkeit im Low Cycle Fatigue – Bereich untersucht. Neben der Entwicklung einer Bemessungsmethode für den LCF-Bereich auf Basis örtlicher Beanspruchungen steht die Berücksichtigung realer Beanspruchungszeitfunktionen im Fokus.

Einfluss von Schweißprozessen und Nachbehandlungsverfahren auf die Betriebsfestigkeit

Anheben des Technology Readiness Levels durch frühzeitiges realitätsnahes Prüfen für elektrifizierte Antriebsstränge

Im Rahmen von TechReaL werden neue Methoden erarbeitet zur standort- und partnerübergreifenden Vernetzung von vorhandenen Prüfständen. Im Fokus der Arbeiten steht die Inbetriebnahme und Prüfung von elektrischen Antriebsträngen zur Reduktion dessen Entwicklungskosten und -zeiten.

Leistungselektronische Komponenten der Elektromobilität sind hohen thermomechanischen Belastungen ausgesetzt, überlagert mit Vibrationen aus dem Fahrbetrieb. Ziel des Projekts war die Erarbeitung der Herangehensweise zur schädigungsrelevanten Kombination dieser Lasten, deren prüfstandstechnische Abbildung sowie ihre numerische Simulation.

Moderne Werkstoffsysteme erfordern im Vergleich zu klassischen Stahlbauteilen erweiterte Konzepte zum Betriebsfestigkeitsnachweis. Das Fraunhofer LBF nutzt eine Salzsprühkammer für multiaxiale Betriebsfestigkeitsuntersuchungen an Aluminiumbauteilen

Die Beurteilung von Extrembelastungen und der Einsatz höherfester GJS-Sorten bei Windenergieanlagen stehen bei „GaßnerWind“ im Fokus der wissenschaftlichen Forschung.

Im Rahmen des Vorhabens wurden zerstörungsfreie Prüfmethoden sowie ein Bemessungskonzept für die Detektion und Beurteilung von Lunkern im Eisengroßguss erarbeitet.

Anstatt der bisher üblichen Abbildung der Systemdynamik durch eine linearisierte Übertragungsmatrix wird ein physikalisches, nichtlineares Modell von Prüfstand und Prüfling erstellt und invertiert. Das inverse Modell ermittelt unmittelbar die erforderlichen Ansteuerungssignale aus den geforderten Lasten am Prüfling.

Die Frage der Reichweite ist bei E-Fahrzeugen nach wie vor von zentralem Interesse, insbesondere unter dem Gesichtspunkt langer Ladezeiten. Mit einem Routenplaner kann dem Nutzer die Reichweite noch vor Fahrtantritt in Abhängigkeit der einzelnen Fahrtziele zuverlässig angegeben werden. Wir arbeitet dabei an modellbasierten Funktionen zur Ermittlung des Energieverbrauchs von Elektrofahrzeugen auf vorgegebenen Strecken, unter Berücksichtigung von Rahmenbedingungen, wie Verkehr und Topografie. Wichtig dabei ist die Adaptierbarkeit dieser Funktionen auf verschiedene Fahrzeugmodelle und Umgebungsbedingungen.

Im Folgenden finden Sie eine Auswahl spannender Projekt an unserem Institut.