MERGE ist ein Forschungscluster an der Technischen Universität Chemnitz auf dem Gebiet der Leichtbauforschung[1][2].
Erforscht werden materialwissenschaftliche und technologische Grundlagen für die großserientaugliche und ressourcenschonende Herstellung von Leichtbauverbundstrukturen.
Im Rahmen der Exzellenzinitiative von Bund und Ländern wird der Bundesexzellenzcluster MERGE durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft für den Zeitraum vom 1. November 2012 bis zum 31. Oktober 2017 gefördert[3]. Der Cluster wird zudem seit 2016 durch das BMBF im Rahmen der ersten Ausschreibungsrunde zur Internationalisierung von Spitzenclustern, Zukunftsprojekten und vergleichbaren Netzwerken gefördert.[4]
Sprecher des Clusters ist Prof. Lothar Kroll.
Ziele
BearbeitenErforscht werden Kombinationen großserientauglicher Herstellungstechnologien auf dem Gebiet des multifunktionalen Leichtbaus unter Einsatz von Kunststoffen, Faser-Kunststoff-Verbunden (FKV) und Metallen. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Integration von Smart Systems in Leichtbaustrukturen. Aus produktionstechnischer Sicht werden Verarbeitungstechnologien erforscht, bei denen unter Nutzung gleicher Wirkprinzipien und Prozessschritte durch Technologiekombinationen Synergieeffekte entstehen[5].
Damit sollen sowohl im Herstellungsprozess als auch mit den entstehenden Leichtbaustrukturen deutliche Einsparungen von Energie, Ressourcen und CO2 einhergehen. Durch begleitende Lebenszyklusanalysen der erforschten Technologien und anwendungsorientierten Demonstratoren wird eine Evaluierung der erzielbaren Einsparungen vorgenommen, um den Beitrag zum Umweltschutz bewerten zu können[6][7].
Forschungsthemen
Bearbeiten| Interacting Research Domain | Forschungsschwerpunkt |
|---|---|
| IRD A | Halbzeug- und Preformtechnologien (multidirektionale thermoplastische Prepregs mit integrierten Sensoren oder Aktoren),
u.a. neuartige Orbitalwickelanlage, die das Prinzip des Faserwickelns umkehrt (u. a. Patentanmeldung DE102015009250 A1)[8] |
| IRD B | Metallintensive Technologien (Herstellung hybrider Metall-Kunststoff-Verbunde in Großserie),
u.a. Kombination Innenhochdruckumformung und Spritzgießen (Patentanmeldung DE 10 2015 112 302 A1)[9] |
| IRD C | Textil-/Kunststoffbasierte Technologien (Modifizierung von Thermoplastverfahren für die Anwendung mit neuartigen Faser-Kunststoff-Verbunden) |
| IRD D | Integration von Mikro- und Nanosystemen (Design, Fertigungstechnologie und Komponenten- und Systemcharakterisierung für die Funktionalisierung hybrider Leichtbaustrukturen),
u.a. Smart Systems Integration, z. B. Einbettung von Metamaterialien oder Quantum Dots in folienbasierte Faserverbunde[10][11] |
| IRD E | Interface Technologien, Interface Engineering (Grenzflächenanbindung von Kunststoff-, Textil- und Metallsystemen durch Vorbehandlungsmethoden und geeignete Haftvermittler) |
| IRD F | Modellierung, Simulation und Optimierung[12] (neu entwickelte Strömungssimulationen, adaptive FEM-Simulationen, experimentelle Charakterisierungen sowie gradientenfreie Optimierungsverfahren) |
Forschungspartner
BearbeitenBeteiligt sind neben der TU Chemnitz das Sächsische Textilforschungsinstitut e.V. (STFI)[13], die Cetex Institut für Textil- und Verarbeitungsmaschinen gemeinnützige GmbH, das Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU[14] und das Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme ENAS[15], die vorrangig am Technologie-Campus der TU Chemnitz angesiedelt sind, sowie das Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden[16] (IFW) und die Technische Universität Dresden[17].
Literatur
BearbeitenKroll, L. (Hrsg.): Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen. Springer, Berlin, 2017 (in Vorbereitung)
Weblinks
BearbeitenWebseite des Exzellenzclusters
Materialsgate: „Leichtbau: Hightech-Fasern für intelligente Großserienprodukte“, 08.05.17
Springer Professional, Hofacker, A.: „Forscher stellen Pilotanlage für nachhaltigen Leichtbau vor“, 02.05.17
Silicon Saxony: "TU Chemnitz: Bundesministerin besuchte MERGE auf der Hannover Messe", 25.04.17
BILD.de: "Uni-Forscher entwickeln Bauteil für Flugzeuge im 3D-Drucker- Dieses Ding bringt Chemnitz Weltruhm!", 24.04.17
Freie Presse: "Drucken statt schmieden: Chemnitzer fertigen A380-Bauteil", 24.04.17
Springer Professional: "Chemnitzer Forscher machen Audi-Q5-Durchlade leichter", 10.04.17
Focus Online: “Universitäten reichen 14 Anträge für Exzellenz-Förderung ein“, 03.04.17
Automobil Produktion „TU Chemnitz: Audi Q5-Durchlade um über 50 Prozent abgespeckt“, 31.03.17
Newsropa: „Leichtbau schützt die Umwelt und erhöht die Sicherheit im Auto“, 30.03.17
Uni Aktuell „Parlamentarischer Abend begeisterte die Gäste“, 28.02.17
MDR Lexi TV (Video) „Chemnitzer Ingenieure setzen Autos auf Diät“, 2016
Wissenschaftsministerin Stange: „Beim Leichtbau in Sachsen Stärken bündeln, um international mithalten zu können“, 2016
Standort Sachsen „Bundesweit einziger Cluster für Leichtbauforschung - "MERGE" Chemnitz“, 2016
KraussMaffei Group: „Leichtbau-Alleskönner im Dienste der Wissenschaft“, 2015
Plasticker: „Faurecia: Forschungskooperation mit TU Chemnitz zur Bündelung von Kompetenzen im Bereich Leichtbau“, 2015
K-Zeitung „Leichtbau-Alleskönner an der TU Chemnitz“, 2015
Autoland Sachsen „Schwergewicht für leichtere Produkte - Herzstück des Bundesexzellenzclusters MERGE entsteht an der TU Chemnitz“, 2015
Einzelnachweise
Bearbeiten- ↑ Standort Sachsen - Details. Abgerufen am 4. Juli 2017.
- ↑ Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen (MERGE). (tagesspiegel.de [abgerufen am 4. Juli 2017]).
- ↑ DFG - EXC 1075: Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen - MERGE. Abgerufen am 4. Juli 2017.
- ↑ BMBF-Internetredaktion: Spitzenforschung aus Deutschland wird international - BMBF. Abgerufen am 4. Juli 2017.
- ↑ http://www.dfg.de/download/pdf/dfg_im_profil/geschaeftsstelle/publikationen/exin_broschuere_de.pdf, Seite 79
- ↑ newsropa.de - Das Presseportal im Osten : Leichtbau schützt die Umwelt und erhöht die Sicherheit im Auto. Abgerufen am 4. Juli 2017.
- ↑ Symmank, C.; Boll, J.; Rautenstrauch, A.; Götze, U.; Awiszus, B.; Landgrebe, D.: Holistic Evaluation of Process Chains for Resource-Efficient Manufacturing of Hybrid Structures. In: TU Chemnitz (Hrsg.): 5th International Conference on Accuracy in Forming Technology, 22nd Saxon Conference on Forming Technology SFU 2015. Chemnitz 2015.
- ↑ Lothar Kroll, Wolfgang Nendel, Rainer Wallasch, Ramon Tirschmann, Mirko Spieler: Verfahren und Anlage zum kontinuierlichen Herstellen endlosfaserverstärkter rotationssymmetrischerund/oder nicht rotationssymmetrischer Bauteile mit unterschiedlichen Querschnittsverläufen mittelsOrbitalwickeltechnik Method and apparatus for the continuous manufacture of continuous fiber reinforced rotationally symmetrical around / or non-rotationally symmetric components with different cross-sectional profiles medium orbital wrapping technique. DE102015009250 A1, 21. Januar 2016 (google.com [abgerufen am 4. Juli 2017]).
- ↑ Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Halbzeugs. (google.com [abgerufen am 4. Juli 2017]).
- ↑ Dieter Beste: Wie Nanopartikel mechanische Bauteile sicherer machen. Springer-VDI-Verlag GmbH & Co. KG, abgerufen am 4. Juli 2017.
- ↑ Leuchtende Quantenpunkte zeigen Belastungen an. In: springerprofessional.de. 29. März 2017 (springerprofessional.de [abgerufen am 4. Juli 2017]).
- ↑ Kroll, L., Brands, D. et al.: FRP component design using forming simulations. In: JEC Composites Magazine. N° 114 July 2017.
- ↑ Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V.: Details - Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V. Abgerufen am 4. Juli 2017 (englisch).
- ↑ Wissenschaftliche Leitprojekte. Abgerufen am 4. Juli 2017.
- ↑ Exzellenzcluster. Abgerufen am 4. Juli 2017.
- ↑ Dresdner Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung positiv evaluiert. Abgerufen am 4. Juli 2017.
- ↑ DFG-Merge. Abgerufen am 4. Juli 2017.