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Forschung am Zentrum für Konstruktionswerkstoffe

Unsere Forschungsarbeit ist sowohl grundlagen- als auch anwendungsorientiert.

Unsere Forschungsschwerpunkte umfassen

Werkstoff- und Bauteilverhalten

Bewertung von Einflussgrößen wie

  • Werkstoffeigenschaften
  • Fertigungsverfahren: Rand- bzw. Schutzschichten, Wirkung von Eigenspannungen, Verbundwerkstoffe, Werkstoffverbunde
  • konstruktive Gestaltung: Bauteilgröße, Bauteilform, Kerben
  • Betriebsbeanspruchungen: ein- und mehrstufig, bauteilähnlich, transient, Einfluss von Mehrachsigkeit, Temperatur, Temperaturwechsel, Bewitterung, Korrosion; Verschleiß von Metallen, Keramik, Kunststoffen, Verbundwerkstoffen und Werkstoffverbunden

Bauteillebensdauer

Verbesserung der werkstofftechnischen Konzepte zur Beschreibung des Betriebsverhaltens und der Betriebssicherheit sowie zur Lebensdauerbeurteilung von Bauteilen und Bauteilsystemen unter Berücksichtigung der Beanspruchung und vorhandener Fehler

Oberflächentechnik

Verbesserung der Bauteileigenschaften durch spezielle Oberflächenbearbeitungsverfahren bzw. Schutzschichten und Charakterisierung der Eigenschaften

Datenaufbereitung und Simulation

Aufbau von Werkstoffdatenbanken, Erstellung von Werkstoffgesetzen für den Anwender, Finite-Elemente-Berechnungen, Weiterentwicklung numerischer Verfahren zur Beschreibung des Versagensverhaltens von Konstruktionen (Modellierung und Simulation), Absicherung (Verifizierung) der Gesetze durch Experimente

Werkstoffentwicklung / Bauteiloptimierung

Entwicklung und Eigenschaftsermittlung von neuen Werkstoffen und Werkstoffverbunden mit verbesserten Eigenschaften (Eisenwerkstoffe, Nichteisenmetalle und Leichtmetalle (Aluminium, Magnesium) für Bauteile aus den Bereichen Maschinenbau, Verkehrstechnik, Kraftwerksanlagenbau, Chemische Industrie, Medizintechnik, Bauindustrie)

 

Interdiziplinäre Forschung

Die Forschung befasst sich schwerpunktmäßig mit der ganzheitlichen Bewertung von Bauteileigenschaften im Beziehungsfeld Werkstoff – Fertigung – konstruktive Gestaltung – Bauteilbeanspruchung, während bei der Materialprüfung und Überwachung die Ermittlung von technischen, physikalischen und chemischen Eigenschaften von Werkstoffen, Halbzeugen, Bauteilen sowie Betriebsstoffen im Vordergrund stehen.

Die enge fachliche und organisatorische Verflechtung von MPA und IfW garantiert eine effiziente Nutzung der personellen Kompetenzen und apparativen Ausstattung sowie einen optimalen technisch-wissenschaftlichen Informationsaustausch. Dies gewährleistet auch, dass für Forschung und Entwicklung, Schadensanalytik und Beratung die erforderliche Kompetenz in optimaler Weise gebündelt und auch für Dienstleistungen zur Verfügung gestellt werden kann.

Die interdisziplinäre Zusammenarbeit mit anderen Fachbereichen der TU Darmstadt im Materialforschungsverbund Rhein-Main (MatFoRM) ermöglicht eine an den modernsten Erkenntnissen orientierte bauteilbezogene Werkstoffkunde in Theorie und Praxis. Das Wissen wird damit immer auf dem aktuellsten Stand der Technik gehalten, vermittelt und eingesetzt.

 

Ergebnisse aus Forschungs- und Entwicklungsprojekten sowie aktuelle Problemstellungen der Industrie werden in Kolloquien und Seminaren intensiv auch mit Anwendern diskutiert. Durch Gemeinschaftsforschungsprojekte, Mitarbeit in Arbeitskreisen sowie technisch-wissenschaftlichen Veröffentlichungen und Dissertationen findet ein direkter Wissenstransfer, Informationsaustausch und eine Wechselwirkung mit unseren Auftraggebern statt.