Materialwissenschaften
Den Materialwissenschaften kommt im technisch-naturwissenschaftlichen Bereich unter anderem die Aufgabe zu, die Erforschung und prototypenmaßstäbliche Fertigung neuer Fahrzeug- und Leichtbaustrukturen, z.B. für die Elektromobilität, zu erproben. Die Erkenntnisse aus den Versuchen lassen Rückschlüsse auf mögliche Gewichtseinsparungen, innovative Werkstoffkombinationen und Prozessoptimierungen zu.
Auf dem Gebiet der Materialwissenschaften von Kunststoffen und insbesondere Verbundkunststoffen sowie der Fertigungstechnik haben sich in den vergangenen Jahren in den Fakultäten Fahrzeugtechnik und Maschinenbau mehrere Tätigkeitsschwerpunkte herauskristallisiert.
Im Fahrzeugbau werden zahlreiche neuentwickelte Materialien und Kombinationen erprobt, deren Einsatz Fahrzeuggewichte senken, um durch den resultierenden Leichtbau eine Ressourceneinsparung zu erzielen und damit zukünftige Abgas- und Verbrauchsvorschriften umsetzen zu können.
Mikroskopaufnahme eines GFK
Auch im Bereich der Elektromobilität werden neuartige Leichtbaukonstruktionen aufgrund der benötigten elektrischen Energiespeicher, die ein hohes Gewicht aufweisen, eine zunehmend wichtige Rolle spielen. Insbesondere für die Fertigung neuer hochsteifer und fester Batterieträger, die als mittragende Struktur in die Fahrzeugkarosserie integriert werden, bietet sich das Pressverfahren als geeignete Fertigungstechnologie an.
Im Maschinenbau müssen vor allem bei dynamischen Strukturen die bewegten Massen begrenzt werden, um unzulässige Verformungen und Beanspruchungen in den Anlagen zu vermeiden. Dies kann durch den Einsatz von leichten Werkstoffen aus Kunststoffen und Faser-Verbund-Kunststoffen erreicht werden. In den Faserverbundtechnologien werden heutzutage nicht nur Kurzfasern zur mechanischen Verstärkung genutzt, sondern auch kontinuierlich faserverstärkte, textile Halbzeuge wie Gewebe und Gelege verarbeitet, welche durch Pressvorgänge in ihre gewünschte Form umgeformt werden. Dies ist essenziell wichtig für die Bewertung des Fertigungsprozesses und dessen Konkurrenzfähigkeit.