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Die Abschlussveranstaltung der Nachwuchsforschergruppe am 28.07.2020 ist abgesagt.
Aufgrund der geplanten Projektverlängerung und der stark eingeschränkten Interaktionsmöglichkeit bei einer digitalen Teilnahme planen wir ein anderes Format zum Projektabschluss im Herbst.
Über dieses werden wir Sie gerne hier informieren.
Vielen Dank für Ihr Verständnis.
Durch Anika Schramm wurde die NFG FiberCer in Shanghai auf der 17. GCSM 2019 vertreten. Dabei präsentierte sie in einem Vortrag ihre Arbeit zum Thema „Life Cycle Sustainability Assessment“. Dieser Ansatz dient der Nachhaltigkeitsbewertung nach allen drei Dimensionen (ökologisch, ökonomisch und sozial), ist in der Praxis aber noch nicht ausgereift, wie in der Literaturstudie gezeigt werden konnte. Implikationen für die Weiterentwicklung des Ansatzes konnten anschließend mit vielen internationalen Teilnehmern der Konferenz diskutiert werden.
Die HT-CMC ist die bedeutendste Tagung im Bereich der verstärkten Keramiken und findet aller drei Jahre an wechselnden Orten auf der ganzen Welt statt, dieses Jahr in der letzten Septemberwoche in Bordeaux. Auch Forscher der TU Chemnitz, darunter Husam Ahmad und Jonas Stiller von der NFG FiberCer, stellten ihre Ergebnisse des zweiten Projektjahres auf Postern vor. Dadurch, dass die Poster im Aufenthaltsbereich der Pausen standen, kam es zu einem regen Austausch zwischen den Wissenschaftlern.
Im Juni haben die Nachwuchsforscher Husam Ahmad und Jonas Stiller an der Verbundwerkstofftagung in Kaiserslautern teilgenommen. Der Posterbeitrag mit dem Titel "Influence of Initial Fibre Length and Content Used in the Injection Moulding of CFRP on the Properties of C/C and C/C-SiC Composites" wurde von Herrn Ahmad präsentiert. Herr Stiller hielt einen Vortrag zum Thema "Modification of the Thermoset Injection Moulding Process for Shaping to Increase the Fibre Length in C/C-SiC Ceramics Produced by the LSI Process". Zu beiden Beiträgen ist je eine Veröffentlichung entstanden.
Nach zwei Projektjahren stand der zweite Meilenstein auf dem Programm. Dabei ging es um die Reproduzierbarkeit des duroplastischen Spritzgießens, der dreidimensionalen Bearbeitung mittels Wasserabrasivstrahl sowie un den Einsatz von recycelten Fasern. Zusätzlich wurde eine ökonomisch/ökologische Bewertung des Prozesses durchgeführt.
Im letzten Projektjahr soll das Werkstoffverhaltens sowie die erzielbare Oberflächenqualität weiter optimiert sowie die Forschungsergebnisse transferiert werden.
Zum Projektabschluss im Sommer 2020 sollen die Projektergebnisse in einem Abschlusskolloquium präsentiert werden.
Die futureSAX-Innovationskonferenz in Dresden ist Treffpunkt aller Akteure und Innovationsinteressierten des Gründer- und Innovationsökosystems Sachsens. Dabei wurde in diesem Jahr auch den Wissenschaftlern der Nachwuchsforschergruppe FiberCer Möglichkeit zur Präsentation geboten. Als Aussteller konnten die Mitarbeiter der Gruppe den aktuellen Stand der Forschungsarbeit präsentieren und mit unterschiedlichsten Akteuren der sächsischen Forscher- und Gründerszene in Kontakt kommen.
Das Werkstofftechnische Kolloquium als Austauschplattform der Werkstoffkundler nutzen auch die Mitarbeiter der Nachwuchsforschergruppe zur Präsentation ihrer Ergebnisse. Da gerade die Faserlänge in der Keramik einen entscheidenden Einfluss hat, wurde die Arbeiten zur Erhöhung dieser im automatisierten Herstellverfahren auf einem Poster dargestellt.
Neben dem WTK werden in diesem Jahr auch weitere wissenschaftliche Tagungen besucht.
Unter dem Titel „Faserkeramiken – Umsetzung der Massenproduktion am Beispiel einer Bremsscheibe“ luden die Industrie- und Handelskammer Chemnitz und das Gründernetzwerk SAXEED der Technischen Universität am 05. März 2019 zum Technologiestammtisch ein. Insgesamt 25 Firmen und Netzwerkpartner aus der Region Südwestsachsen nahmen an der Veranstaltung teil, um über den aktuellen Stand der Forschungsarbeit der Nachwuchsforschergruppe (NFG) „FiberCer“ informiert zu werden.
Eingeleitet wurde die Veranstaltung mit Grußworten durch den Prorektor der TU Chemnitz, Herrn Prof. Götze, und dem Direktor des Institutes für Strukturleichtbau, Herrn Prof. Kroll, was der Veranstaltung nicht nur eine besondere Bedeutung verlieh, sondern auch die Nachwuchsforschergruppe in der großen Herausforderung, ihren Anteil zur neuen keramischen Leichtbauforschung zu leisten, unterstützt. Unter der Koordination von Frau Professorin Daisy Nestler, Leiterin der Stiftungsprofessur Textile Kunststoff- und Hybridverbunde am Institut für Strukturleichtbau, erforscht das interdisziplinäre Team die automatisierte Herstellung von Faserkeramiken. Dank der Entwicklung eines neuartigen Verfahrens können komplexe Geometrien durch Spritzgießen massentauglich und ressourcenschonend hergestellt werden. Am Beispiel einer Bremsscheibe präsentierte Jonas Stiller, Leiter der NFG „FiberCer“ und wissenschaftlicher Mitarbeiter der Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung, den Vergleich zwischen dem herkömmlichen Herstellungsprozess eines kohlenstofffaserverstärkten keramischen Bauteils und dem Ergebnis des innovativen und vollautomatisierten Prozesses.
Die weiteren Eigenschaften eines solchen Produktes stellen neben der Verschleißfestigkeit und Belastbarkeit die Vorteile der Anwendung im Leichtbau als ein wesentlicher Faktor der Ressourceneinsparung dar. Das ökonomische Potenzial der neuen Technologie wurde von Anika Schramm, Mitarbeiterin der Professur BWL III – Unternehmensrechnung und Controlling, anhand des Lebenszyklus eines mit keramischen Bremsen ausgestatteten Fahrzeuges verdeutlicht. Anhand der Wachstumsindikatoren des deutschen Marktes und unter Einbeziehung der erheblich geringeren Wartungskosten der Bremsanlage zeigt sich ein vielversprechendes Anwendungsfeld.
Nach den Präsentationen hatten Teilnehmer die Gelegenheit, beim Imbiss weitere Informationen zu den peripherischen Arbeitsprozessen der Vor- und Nachbearbeitung mit Projektpartnern einzuholen. Im Anschluss ermöglichte der Rundgang durch die technische Einrichtung des MERGE-Technologie Centers Einblicke in die Verfahrensentwicklung. Angefangen mit den Ausgangswerkstoffen konnten gezielte Fragen zum Prozess und thermochemischen Wirkungen im Dialog mit dem gesamten Forscherteam beantwortet werden.
Ziel der Veranstaltungsreihe des Technologiestammtisches ist es, eine engere Verbindung zwischen regionalen Unternehmen und der TU Chemnitz zu schaffen. Zum anderen bietet sich damit eine Plattform, gemeinsam über gegenwärtige und zukünftige Entwicklungspotenziale zu diskutieren. Über diesen Dialog sollen Kooperation entstehen und somit gemeinsame Projektideen entwickelt und verwirklicht werden.
Wir danken der IHK Chemnitz und dem Gründernetzwerk SAXEED für die gute Zusammenarbeit.
IHK Chemnitz: www.chemnitz.ihk24.de
Gründernetzwerk SAXEED: www.saxeed.net
Das vierte Koordinierungstreffen fand zur Halbzeit der Projektlaufzeit statt. Dabei ging es neben dem Status der Forschungen auch um die zukünftigen Arbeiten, um die Anforderungen des zweiten Meilensteins im Sommer 2019 zu erreichen.
Seit dem letzten Koordinierungstreffen konnten die neu hergestellten Proben analysiert und somit der Fortschritt bewertet werden. Des Weiteren wurden weitere Möglichkeiten zur Optimierung gefunden und neue Ansätze diskutiert.
Außerdem wurde der Workshop mit interessierten Teilnehmern aus der regionalen Wirtschaft zur Steigerung der Bekanntheit des Materials „Faserkeramik“ und zur Erkennung neuer potentieller Anwendungen weiter vorbereitet.
Seit Sommer 2017 untersucht und entwicket die Nachwuchsforschergruppe ein großserienfähiges Verfahren zur Herstellung einer faserverstärkten Keramik mittels modifizierter Spritzgießtechnologie. Die Bearbeitung mittels Wasserstrahlschneiden sowie die ganzheitliche Fertigung inklusive Pyrolyse, Keramisierung und Life-Cycle-Engineering sind ebenso Gegenstand der Untersuchungen. Die ersten Meilensteine im Projektverlauf wurden erfolgreich bewältigt. Es ist Zeit, die Ergebnisse Unternehmen und Anwendern vorzustellen, um die Marktfähigkeit zu befördern. Am 5. März 2019 können interessierte Unternehmensvertreter im Chemnitzer Technologiestammtisch die Forscher kennenlernen und mit ihnen sowohl über die Technologie als auch über neue Anwendungsfelder diskutieren. Die Details sind in der Einladungsdatei zu finden.
Die Nachwuchsforschergruppe FiberCer hat im Sommer die Ergebnisse zum ersten Meilenstein erfolgreich präsentiert, sodass ungefähr drei Monate später das dritte Koordinierungstreffen zur Vorstellung und Diskussion der Arbeitsfortschritte stattfinden konnte.
Diverse Mischungen unterschiedlicher Harze und Fasern wurden hergestellt und verspritzt sowie anschließend zur Keramik umgewandelt. Das Schneiden mit dem Wasserstrahl funktioniert und die Berechnungen zur Wirtschaftlichkeit werden mit jedem weiteren Arbeitsschritt präziser. Die weiteren Arbeiten bilden die Grundlage für die zweite Projekthälfte und die Steigerung des Bekanntheitsgrades dieses neuartigen Werkstoffes. Dazu planen die Nachwuchsforscher einen Workshop zur Schaffung von Verknüpfungen mit Partnern aus der Wirtschaft.
Das Hauptziel des Meilensteins lag auf der Erhöhung der Faserlänge im Verarbeitungsprozess „Spritzgießen“ und des Faservolumenanteils bei gleichzeitiger Reduktion der geschlossenen Porosität um 50 % gegenüber dem Stand der Technik. Dazu wurde ein neuartiges Harz durch die Professur Polymerchemie entwickelt, das durch die Mitarbeiter der Professur Sturkturleichtbau aufbereitet und zu Probekörpern verspritzt wird. Die Professur Verbundwerkstoffe übersucht anschließend die Verwandlung in Faserkeramik. Die Professur Fertigungstechnik beschäftigte sich mit der Umsetzung von präzisen Schnittkonturen mittels Wasserabrasivstrahlschneiden und die Wirtschaftswissenschaftler mit der ökonomischen Bilanz der neuen Technologie.
Alle gesteckten Ziele wurden erreicht und ausführlich diskutiert. Neben den weiterführenden wissenschaftlichen Arbeiten ist es jetzt eine wichtige Aufgabe, neue Anwendungsfelder und Anwender zu identifizieren. Dazu soll auch ein Industrie-Workshop Anfang nächsten Jahres dienen. Die Vorbereitungen dazu haben bereits in Zusammenarbeit mit der IHK und dem Gründernetzwerk Saxeed begonnen.
Traditionell werden beim Werkstofftechnischen Kolloquium (WTK) die Themen Werkstoff- und Oberflächentechnik, Fügen, Wärmebehandlung sowie Verbundwerkstoffe und Werkstoffverbunde behandelt. Das bietet auch den Wissenschaftlern der Nachwuchsforschergruppe FiberCer eine Möglichkeit zur Präsentation. Da die Arbeiten von FiberCer gerade erst begonnen haben, konnten leider noch keine Veröffentlichungen eingereicht werden. Da die Tagung eine ideale Plattform bietet, um aktuelle Forschungsergebnisse und Trends aus Werkstoff- und Oberflächentechnik sowie den Verbundwerkstoffen zu präsentieren, werden in 2019 grundlagen- und anwendungsorientierte Tagungsbeiträge angestrebt.
Das Koordinierungstreffen dient zum Austausch der Nachwuchswissenschaftler mit den Professoren, um durchgeführte Arbeiten zu analysieren und abzustimmen.
Die NFG FiberCer läuft bereits ein dreiviertel Jahr und kann auf erste Erfolge zurückblicken. Die Harzmischung verändert und im kleinen Maßstab getestet, Pyrolyse und Silicierung laufen, auch können die Faserkeramiken mittels Wasserstrahl getrennt werden. So wurden letzte Weichen eingestellt, damit die selbstgesteckten Ziele zum erstem Meilenstein erreicht werden.
Am 05.03.2018 war die deutschsprachige Wasserstrahlwelt beim 54. Arbeitskreis Wasserstrahltechnologie (AWT) in Chemnitz zu Gast. Im Rahmen dieser Veranstaltung wurde die Möglichkeit genutzt, die Nachwuchsforschergruppe FiberCer vorzustellen. In der NFG wird im Prozessschritt der geometrischen Endbearbeitung ebenfalls ein „kaltes“ Wasserabrasivstrahlverfahren zur trennenden Bearbeitung des Hochleistungsverbundwerkstoffes, der faserverstärkten Keramik eingesetzt.
Keramik und Kohlenstofffaser in einem Produkt? Der Integration dieser beiden Werkstoffe hat sich eine Nachwuchs Forschergruppe an der Technischen Universität Chemnitz vorgenommen, die auch von KTM Kunststoff-Technik-Mittweida unterstützt wird.
Keramik und Kohlenstoff kombiniert (bei www.kunststoff-magazin.de veröffentlicht)
Den Sprung in die industrielle Anwendung schaffen - Nachwuchsforschergruppe „FiberCer“ entwickelt umweltschonende Technologie zur Herstellung von Faserkeramiken für innovative Leichtbauprodukte.
Keramik und Kohlenstofffaser in einem Produkt? Der Integration dieser beiden unterschiedlichen Werkstoffe hat sich eine neue Nachwuchsforschergruppe an der Technischen Universität Chemnitz verschrieben: „FiberCer“ soll sich interdisziplinär mit Faserkeramiken und deren möglichen Marktanwendungen beschäftigen. Das Projekt zielt dabei auf Leichtbauprodukte mit gesteigerter Lebensdauer und hoher Schadenstoleranz ab, deren Herstellung zukünftig ressourcenschonend und mit Spritzgießtechnologie möglichst automatisiert in Großserie erfolgen soll. Das Institut für Strukturleichtbau und die Professuren für Polymerchemie, Verbundwerkstoffe und Werkstoffverbunde, Werkzeugmaschinen und Umformtechnik sowie Unternehmensrechnung und Controlling der TU Chemnitz begleiten den gesamten Forschungsprozess von der Polymerentwicklung über die Keramisierung bis zur ökologischen und ökonomischen Gesamtbewertung. Das Projekt wurde auf Initiative von Prof. Daisy Nestler, Leiterin der Stiftungsprofessur Textile Kunststoffverbunde, ins Leben gerufen und wird vom Europäischen Sozialfonds ESF im Zeitraum vom 1. August 2017 bis 31. Juli 2020 gefördert.
„Chemnitz zeichnet sich gegenüber anderen Standorten mit einem Alleinstellungsmerkmal aus: der Fähigkeit, interdisziplinär zu arbeiten“, beschrieb Prof. Matthias Putz von der Professur Werkzeugmaschinen und Umformtechnik die Rahmenbedingungen des Vorhabens zum Auftakttreffen der Forschergruppe am 3. August an der TU Chemnitz. „Das ist natürlich der Anspruch an die Nachwuchsforscher, dem gerecht zu werden“, so Putz weiter. Deren wissenschaftliche Karriere soll zudem durch Promotion und Publikationen, Weiterbildungen und Workshops im Rahmen von FiberCer gefördert werden. „Auch weitere Folgeprojekte sind absolut möglich und gewünscht“, sagte Jonas Stiller, Leiter der Nachwuchsforschergruppe. Prof. Lothar Kroll, Leiter der Professur für Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung, bescheinigte bereits zum Projektstart die Möglichkeit einer späteren Integration in den Bundesexzellenzcluster MERGE: „Das Thema bietet auf jeden Fall großes Potenzial. Bei so viel Interdisziplinarität kommt es jedoch vor allem auf die Menschen an, die daran arbeiten“, motivierte Kroll zum Kickoff-Meeting am vergangenen Donnerstag.
Die sechs ausgewählten Nachwuchswissenschaftler werden aber nicht nur innerhalb der Universität zusammenarbeiten, sondern auch mit regionalen Unternehmen kooperieren. Wichtig ist der Nachwuchsforschergruppe die traditionelle Industrieregion Sachsen zu fördern und Mittelständlern auf dem Markt ein Alleinstellungsmerkmal zu geben. Bisher haben elf Firmen und Verbände der Region ihren Willen zur Zusammenarbeit bekundet. Prof. Daisy Nestler, Initiatorin des Projektes, sieht langfristig auch die Möglichkeit eines „Kompetenzzentrums Faserkeramik“ in Chemnitz, in dem das fachliche Know-How zentralisiert wird und eine Win-Win-Situation entsteht: „Die TU profitiert durch Spin-Offs und regionale Industriekontakte, die Unternehmen der Region verbessern ihre Marktposition und die Nachwuchsforscher entwickeln sich persönlich und wissenschaftlich weiter. Vor allem um diese jungen Wissenschaftler geht es ja und in FiberCer können Sie den Spagat jedes guten Wissenschaftlers lernen: Auf dem sicheren Fundament des wissenschaftlichen Arbeitens den Sprung in die industrielle Anwendung zu schaffen.“
Nähere Informationen zum Projekt und den beteiligten Wissenschaftlern: FiberCer
Weitere Auskünfte erteilen
Prof. Daisy Nester,Leiterin der Stiftungsprofessur Textile Kunststoffverbunde,
Telefon 0371 531-36546,
E-Mail daisy.nestler@mb.tu-chemnitz.de
Jonas Stiller,
Leiter der Nachwuchsforschergruppe FiberCer,
Telefon 0371 531-35354,
E-Mail jonas.stiller@mb.tu-chemnitz.de
Autorin: Jana Mischke/Diana Ruder
