SMART in Madrid
Sonderforschungsbereich der TU Chemnitz präsentiert Forschung zu intelligenten Materialien vom 5. bis 8. Juni 2017 auf internationaler Fachkonferenz
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TU-Forscher Benedikt Müller (li.) und Dr. Matthias Nestler forschen anhand des Funktionsdemonstrators „Flugzeugtragfläche“. Foto: Jonas Kimme
Die Entwicklung intelligenter Systeme gehört zu den Zukunftsthemen unserer Gesellschaft. Die Technische Universität Chemnitz trägt mit dem durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Sonderforschungsbereich (SFB) „Großserienfähige Produktionstechnologien für Leichtmetall- und faserverbundbasierte Komponenten mit integrierten Piezosensoren und -aktoren“ (PT-PIESA) zur Entwicklung intelligenter Systeme bei. „Smart Systems in Leichtbaustrukturen gelten im Maschinenbau sowie in der Automobil- und Luftfahrtindustrie als eine aussichtsreiche Möglichkeit, Emissionen zu reduzieren und Bauteile sicherer zu machen“, erklärt Dr. Thomas Mäder, Geschäftsführer des SFB, an dem neben der TU Chemnitz auch die Universitäten Dresden, Erlangen-Nürnberg sowie weitere Forschungseinrichtungen aus Sachsen und Bayern beteiligt sind.
Um die Forschung am SFB auch international sichtbarer zu machen, präsentiert sich der Chemnitzer SFB vom 5. bis 8. Juni 2017 mit sieben verschiedenen Konferenzbeiträgen auf der 8. SMART 2017 in Madrid, der Fach-Konferenz für smarte Strukturen und Materialien. Der SFB der TU Chemnitz forscht hauptsächlich an der Entwicklung zukunftsfähiger Produktionstechnologien. Er gliedert sich in die drei Arbeitsgruppen „Umformen“, „Faserkunststoffverbunde“ und „Guss“, die auch mit eigenen Beiträgen in der sogenannten „Special Session“ der Konferenz vertreten sein werden.
Drei Arbeitsgruppen für neue Produktionstechnologien in Fahrzeug- und Maschinenbau
Die Herstellung intelligenter metallischer Halbzeuge mit integrierter Sensor- und Aktorfunktionalität sowie deren Umformung zu Strukturbauteilen sind Gegenstand der Forschung in der Arbeitsgruppe „Umformen“. Ein vielversprechendes Anwendungsgebiet ist hier die Abstandssensorik bei Fahrzeugen: „Mit integrierten Sensoren und Aktoren – sogenannten Piezomodulen – ist es beispielsweise möglich, Abstände exakt zu detektieren. In einer typischen Parkplatzsituation bedeutet das, dass ein Warnsignal ertönt, wenn die geöffnete Tür des eigenen Fahrzeuges der Tür des Nebenfahrzeuges zu nahe kommt“, erklärt SFB-Geschäftsführer Mäder.
Forschungsschwerpunkt der Gruppe „Faserkunststoffverbunde“ ist die seriengerechte Herstellung aktiver Strukturbauteile in Faserverbundbauweise, welche etwa in Rotorblättern von Windkraftanlagen oder in Karosserie- und Anbauteilen in Kraftfahrzeugen verbaut werden. Mithilfe der integrierten Sensor-Aktor-Systeme ist eine strukturelle Überwachung von Bauteilen möglich, wodurch zum Beispiel Veränderungen der Masse, ungünstige Schwingungen oder Defekte frühzeitig erkannt und anhand geeigneter Maßnahmen behoben werden können.
Die gießtechnische Integration von piezokeramischen Modulen in Aluminium-Druckgussbauteile stellt den Schwerpunkt der Arbeitsgruppe „Guss“ dar. Derartige integrative Bauteile haben gegenüber aufgeklebten Modulen den Vorteil, dass sie vor äußeren Umwelteinflüssen wie Feuchtigkeit oder mechanischer Beanspruchung geschützt sind und die Funktionalität über die Einsatzdauer erhalten bleibt. Denkbar sind zahlreiche Anwendungen in der Fahrzeugtechnik und Luftfahrtindustrie. (Matthias Fejes/Mandy Polster)
Der Sonderforschungsbereich/Transregio „PT-PIESA“
Im Sonderforschungsbereich/Transregio „Großserienfähige Produktionstechnologien für leichtmetall- und faserverbundbasierte Komponenten mit integrierten Piezosensoren und -aktoren“ werden wissenschaftliche Grundlagen für eine ökonomische Herstellung aktiver Strukturbauteile erarbeitet. Die bisher getrennten Prozessketten der Bauteilfertigung und der Piezomodul-Fertigung werden dazu verschmolzen, sodass eine großserienfähige Fertigung aktiver Strukturbauteile möglich wird. Das Anwendungspotenzial dieser Systeme ist enorm.
Weitere Informationen: www.pt-piesa.tu-chemnitz.de
Matthias Fejes
02.06.2017
