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Das Ziel des vorliegenden Forschungsprojektes ist die Bestimmung alternativer Netzmittel sowie die Bewertung deren Eignung für die Applikation im Zeitstand-Zugversuch. Die Überprüfung erfolgt mittels Ringversuchen und experimentellen Labortests. Um die Aussagekraft des Zeitstand-Zugversuchs künftig zu gewährleisten und damit die Markteinführung von Produkten im Apparate-, Behälter- und Rohrleitungsbau abzusichern, ist die Charakterisierung dieser Netzmittelalternativen unerlässlich.

Während Neumaterialien in der Regel bessere Eigenschaften aufweisen, ist Recyclingkunststoff häufig durch thermische und mechanische Belastungen aus der Mehrfachverarbeitung beeinträchtigt. Diese Materialschädigungen, kombiniert mit schwankenden Eingangseigenschaften, Verunreinigungen und der Präsenz von Fremdpolymeren, stellen wesentliche Herausforderungen dar. Gleichzeitig m¨ssen viele technische Bauteile hohe Sicherheitsanforderungen erfüllen, was robuste und verlässliche Materialkennwerte unabdingbar macht. Das Projekt adressiert daher sowohl die werkstofftechnischen Schwächen als auch die prozessbedingten Schwankungen von rPE und schafft damit wichtige Grundlagen für eine breitere industrielle Nutzung.

Zur weiteren Produktivitätssteigerung soll der Rohrroboter außerdem in der Lage sein, mehrere Schälprozesse durchzuführen, ohne dabei die Rohrleitung verlassen zu müssen. Der Teilprozess, mit dem sich die Professur Kunststofftechnik in diesem Projekt beschäftigt, ist die Qualitätssicherung geschälter Schweißnähte durch nicht-invasives Condition-Monitoring. Dazu werden verschiedene Versuche an Kunststoffproben für die Ermittlung qualitätsspezifischer Kriterien herangezogen, aus denen eine zerstörungsfreie Bewertung der Qualität geschälter Schweißnähte abgeleitet werden soll.

Im Rahmen des Vorhabens sollen die Lücken im Prozessverständnis durch den Aufbau numerischer Modelle zum Erwärmungsverhalten und der Schmelzeströmung in der Fügephase beim Heizelementstumpfschweißen sowie die Verbindung der Einflüsse zu den Kurz- und Langzeitfestigkeiten geschlossen werden.

Deshalb werden diese Verbundwerkstoffe meist nur in speziellen Industrieprodukten eingesetzt. Das Spritzgießverfahren bietet die Möglichkeit, den „Grünkörper” für faserverstärkte Keramiken vollautomatisierbar und großserientauglich herzustellen. Das Verfahren zeichnet sich durch kurze Zykluszeiten, endkonturnahe Herstellung sowie hohe Reproduzierbarkeit aus. Ziel des Projektes ist es, ein umfassendes Verständnis des dreistufigen LSI-Prozesses zur Herstellung von kurzfaserverstärkten C/C-SiC-Verbundwerkstoffen mit dem Fokus auf die Formgebung durch das Duroplastspritzgießen zu erarbeiten. Im Rahmen des Projekts sollen insbesondere die Zusammenhänge zwischen geometrisch-konstruktiven, werkstoff- sowie prozesstechnischen Einflussgrößen und den Eigenschaften der Zwischen- (CFK, C/C) sowie Endprodukte (C/C-SiC) der LSI-Route aufgeklärt und modellhaft abgebildet werden. Dies soll die Möglichkeit bieten, C/C-SiC-Verbundwerkstoffe mit gewünschten Bauteilabmessungen und -eigenschaften zu entwickeln.

Aus diesem Grund besteht das Ziel des Forschungsprojektes in der Entwicklung eines großserientauglichen Produktionsverfahrens zur Herstellung duroplastischer Bauteile im Spritzguss ohne Materialverlust. Den zentralen Entwicklungsansatz bildet eine innovative Werkzeugkonstruktion auf Basis eines Kaltkanalsystems, welches eine Aushärtung des Materials in den Angusskanälen weitgehend unterdrückt und damit eine angusslose Fertigung ermöglicht. Die Praxistauglichkeit der Konstruktion soll an einem komplexen Bauteil der Elektroindustrie aus einer duroplastischen Harnstoffformmasse nachgewiesen werden. Anhand dieses Praxisbeispiels kann nachgewiesen werden, inwiefern die geplante Entwicklung zur Erreichung der umweltrelevanten Ziele, insbesondere der Minimierung von Energie- und Materialeinsatz, beiträgt.