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Während der Umformung (Drapierung) werden ebene Zuschnitte aus trockenen, infiltrierten oder vorimprägnierten Halbzeugen (Stacks) mithilfe von Pressenwerkzeugen in die komplexe dreidimensionale Bauteilgeometrie überführt. Wir untersuchen das Umformverhalten um auftretende Effekte und potentielle Defekte virtuell vorherzusagen.

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Im RTM-Verfahren werden Faserhalbzeuge in einer geschlossenen, zweiteiligen Form unter Druck mit einem Kunststoffharz infiltriert. Wir untersuchen die Füllbarkeit unterschiedlicher Geometrien anhand des Fließfrontverlaufs des Harzes mit dem Ziel Füllzeit und Kavitätsdruck zu minimieren.

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Von Prozess- auf Raumtemperatur: Wir berechnen Gestaltänderung- und Eigenspannungen in Folge von chemischer Schwindung und thermischer Kontraktion zur Gewährleistung von Bauteilmaßhaltigkeiten. Unser Ansatz berücksichtigt die Modellierung von Reaktions- bzw. Kristallisationskinetik.

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Wir simulieren den Spritzgussprozess mit einem nicht-Newtonschen, anisotropen Multiphasenansatz. Dabei werden Faserorientierung und Faserbruch betrachtet. Weiterführende anisotrope Verzugssimulationen auf Basis der Faserorientierung und Aushärtungszustand am Ende des Formfüllvorgangs sind möglich.

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Fließpressprozesse ermöglichen die Herstellung von diskontinuierlich verstärkten Faserverbundbauteilen. Bei diesen Bauteilen ergeben sich die Eigenschaften aus dem Fertigungsprozess und erst die Simulation des Prozesses ermöglicht eine zuverlässige Vorhersage der Bauteileigenschaften.

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Wir forschen an neuen Methoden zur virtuellen Abbildung und Auslegung innovativer additiver Fertigungsprozesse auf verschiedenen Größenskalen. Dabei forschen wir nicht nur an einzelnen Verfahren, sondern beschäftigen uns ebenso mit der Prozesshybridisierung im Kontext der additiven Fertigung.