Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWSPolymere haben heute ihren Platz als Konstruktionswerkstoff unter anderem in Verbindung mit konventionellen Materialsystemen im Bereich höherwertiger Hybridsysteme besetzt. In diesem Umfeld beschäftigt sich unser Kompetenzfeld Polymeranwendungen einerseits mit Fragestellungen der virtuellen Prozessketten in Materialdesign, Prozesstechnologien und Bauteileigenschaften und andererseits mit der prototypischen Validierung der Ergebnisse. Besonderes Augenmerk liegt auf dem Zusammenhang zwischen Verarbeitungs- / Struktur- und Struktur- / Eigenschaftsbeziehung – die Gebrauchseigenschaften werden quasi in situ erzeugt. Unsere Material- und Technologiekompetenzen liegen im Bereich der Elastomercompounds, der thermoplastischen Polymere und der faserverstärkten Hochleistungsverbundmaterialien. Wir bieten Forschungsarbeiten und Kooperationen über die komplette Entwicklungskette vom Materialdesign bis zum geprüften prototypischen Bauteil. Das Geschäftsfeld bedient Kunden im Umfeld der Mobilitätsanwendungen – Automobil, Flugzeug, Schienenfahrzeug – mit Lösungen zur Erhöhung der Energie- und Ressourceneffizienz.
Polymerverarbeitung
Minicompounder mit konischen Doppelschnecken
Minispritzgießanlage
UD-Tape Anlage (Schmelzeimprägnierung) mit 500 mm Arbeitsbreite
Doppelbandpresse zur Laminatherstellung
Laminat-Presse (400 x 400 mm), 400 °C, maximaler Pressdruck 10 N/mm2
Parallele, gleichlaufende, frei konfigurierbare Doppelschneckenextruder vom Labor- bis in den Pilotmaßstab (5-400 kg/h), austragsseitig mit Strang-, Unterwassergranulierung sowie Heißabschlag ausgerüstet
Einschneckenextruder
Profilextrusion
Faserschneide, Stapellängen 1,5-98 mm
Polymer-Pulvermühle, Schredderanlage, Walzenmühle
Injection Molding Compounder KM 1300-14 000 IMC, Schließkraft 1300 Tonnen, max. Schussgewicht 5300 Gramm (PS)
Injection Molding Compounder KM 3200-24 500 MX IMC, Schließkraft 3200 Tonnen, max. Schussgewicht 20000 Gramm (PS)
Spritzgießmaschine KM 200-1000 C2, Schließkraft 200 Tonnen, max. Schussgewicht 476 Gramm (PS), Werkzeug-Temperierung bis 140 °C, separate 2. Spritzeinheit SP 160, vertikal, max. Schussgewicht 68 Gramm (PS)
Trockenofen (2x2x2 m³) und Vakuuminfusionsverfahren
Mechanische Prüfung
Servohydraulische, elektrodynamische und elektromechanische Prüfmaschinen (10 mN bis 450 kN) mit Temperierkammern von -85 bis 250 °C
Hydraulisches Prüffeld für die Bauteilprüfung (statisch, zyklisch, auch mehrachsig)
Torsionsprüfanlage bis ±100 Nm und ±135 Grad
Kriechprüfstände
Pendelschlagwerk und instrumentierte Fallgewichtsanlage bis 1800 J; 24 m/s
Dehnungsmessung: Extensometer, ARAMIS® Systeme
In-situ-Verformungseinrichtungen für Raster-, Transmissions-Elektronenmikroskope und Röntgen-CT
Dynamische-mechanische Analyse (DMA)
Rheometer
Bewertung des Einsatzverhaltens bei Temperatur- und Medienbelastung
Klima- und Temperaturprüfkammern
Thermoschock-Kammer -80 bis 220°C
Korrosionsprüfstände für wässrige und gasförmige Medien
Zerstörungsfreie Prüfung (zfP) und Mikrostrukturanalyse
3D-Röntgen-CT-Inspektionsanlage mit In-situ-Verformungseinrichtung
Luftgekoppelter Ultraschall(Scanfläche 1500 x 1000 mm²)
Akustische Rastermikroskopie (MHz bis GHz)
Aktive Thermographieverfahren (PPT, Lock-in, TSA)
Röntgendiffraktometrie
Elektronenmikroskopie (ESEM,REM,TEM)
Thermische Analyse
Thermomechanische und thermogravimetrische Analyse (TMA, TGA)
Rotationsrheometer
Hochdruckkapillarviskosimeter
HDT-Wärmeformbeständigkeits- und Vicat-Erweichungstemperaturmessung
Dielektrische Analyse (DEA)
Dynamische Differenzkalorimetrie (DSC)
Schubstangendilatometer
Simulation / CAE
FEM (Ansys, Abaqus, LS-Dyna)
CATIA, Inventor
Die UD-Tape-Anlage am Fraunhofer PAZ ermöglicht weltweit einmalige Verarbeitunsgrößen und -geschwindigkeiten.