Kunststoffbasierte Integration piezokeramisch funktionalisierter Trägermaterialien in Komponenten für die Großserie
L. Kroll
Ziele
Strukturintegration von Metall- oder Organoblechen mit applizierten, im SFB/TR entwickelten Piezomodulen durch kunststoffbasierte Umformung im Spritzgießverfahren
- Übernahme der erforschten Piezomodule sowie deren metallische und kunststoffbasierte Trägermaterialien (A02 und A06)
- Beherrschung von Prozessketten vom Mikrospritzguss der Piezomodule (TP A06) zur Spritzgießtechnologie für Demonstrator
- Einsparung aufwändiger Applikations- und Montageschritte für Sensorsysteme im Bereich Structural Health Monitoring
- Transfer der Forschungsergebnisse zu Piezosprossenverbund (A02), thermoplastverbundkompatiblem Piezokeramik-Modul (A05) und μIM-Piezomodul (A06) in den repräsentativen Technologieträger
Methoden
| Formfüllstudien | |
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| Sensitivitätsanalysen | |
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| Richtungsabhängige Materialkennwerte | |
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Bruchmodbezogenes Versagen nach Cuntze
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| Spriform/FiberForm- Technologie | |
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SpriForm-Werkzeug der Fa. KraussMaffei
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Publikationen
Arbeiten mit wissenschaftlicher Qualitätssicherung
| [Dec18] | Decker R, Heinrich M, Reindel P, Sockol S, Ulke-Winter L, Kroll L (2018) Mechanical characterisation of micro injection moulded piezo modules (µIMP-modules) and their electrical contacting by ultrasonic welding. 6th Scientific Symposium CRC/Transregio 28, 2018 |
| [Krä17] | Kräusel V, Graf A, Decker R, Heinrich M, Ullmann F, Hardt W, Landgrebe D, Kroll L (2017) Mass production enabled manufacturing and measurement technologies for sensoric and hybrid laminates. 3rd International MERGE Technologies Conference IMTC 2017 Technologies for Lightweight Structures, 2017 |
| [Dec17] | Decker R, Arnold B, Wallasch R, Bauer A, Tirschmann R, Mehner J, Nendel W, Kroll L (2017) In-line integration of sensors in thermoplastic composite structures using novel continuous orbital winding technology. 21. Symposium Verbundwerkstoffe und Werkstoffverbunde 2017 Key Engineering Materials 742, 2017. DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.742.807 |
| [Ull17] | Ullmann F, Decker R, Graf A, Kräusel V, Heinrich M, Hardt W, Kroll L, Landgrebe D (2017) Continuous Manufacturing of Piezoceramic Hybrid Laminates for Functionalised Formed Structural Components. Technologies for Lightweight Structures, 2017. DOI: 10.21935/tls.v1i1.64 |
| [Gra16] | Graf A, Kräusel V, Landgrebe D, Decker R, Heinrich M, Kroll L, Ullmann F, Hardt W (2016) Kontinuierliche Fertigung von piezoelektrischen hybriden Laminaten für Strukturbauteile. Faszination Hybrider Leichtbau, 2016 |
| [Nos15] | Nossol P, Gliniorz R, Kroll L, Heinrich M (2015) Applications of modal analysis for examining structural state of synthetic-fibre nonwoven composites. Composites Theory and Practice 15(3) |
| [Hei15] | Heinrich M, Decker R, Schaufuß J, Tröltzsch J, Mehner J, Kroll L (2015) Electrical contact properties of micro-injection molded Polypropylene/CNT/CB-composites on metallic electrodes In: Advanced Material Research, 1103: pp. 77-83, 2015. |
| [Krä15] | Kräusel V, Graf A, Heinrich M, Decker R, Caspar M, Kroll L, Hardt W, Göschel A (2015) Development of hybrid assembled composites with sensory function In: CIRP Annals - Manufacturing Technology, 64(1): pp. 25–28 |
| [Kro09b] | Kroll L, Kostka P, Lepper M, Hufenbach W (2009) Extended proof of fibre-reinforced laminates with holes. J Achiev Mater Manuf Eng 33(1):41-46 |
| [Kro11a] | Kroll L, Blau P, Wabner M, Frieß U, Eulitz J, Klärner M (2011) Lightweight components for energy-efficient machine tools. CIRP J Manuf Sci Technol 4(2):148-160 |
| [Kro11b] | Kroll L, Nendel W, Heinrich M, Stelzer R, Tröltzsch J, Walther M (2011) Bewertung prozessbedingter Eigenspannungen von mikrospritzgießverarbeiteten piezo-aktiven Hybridmodulen. Kunststofftechnik 1:17-43 |
| [Kre12] | Krebs J, Hain J, Roth I, Kroll L (2012) 2K-PU-Lacke: Herausforderungen und Lösungsansätze für automobile Anwendungen. PU Mag 4:193-196 |
| [Nie13] | Niedziela D, Tröltzsch J, Latz A, Kroll L (2013) On the numerical simulation of injection molding processes with integrated textile fiber reinforcements. J Thermoplast Compos Mater 26(1):74-90 |
| [Nos13] | Nossol P, Czech A, Kroll L (2013) Experimental investigation of dynamic behaviour of thermoplastic fibre reinforced laminates. Compos Theory Pract 2:128-134 |
| [Sch13] | Schulze R, Heinrich M, Nossol P, Forke R, Sborikas M, Tsapkolenko A, Billep D, Wegener M, Kroll L, Gessner T (2013) Piezoelectric P(VDF-TrFE) transducers assembled with micro injection molded polymers. Sens Actuators A: Physical, doi:10.1016/j.sna.2013.12.032 |
| [Ulk13] | Ulke-Winter L, Klärner M, Kroll L (2013) Determining the damping behavior of fiber reinforced composites - A new approach to find mathematical relationships in data sets. Compos Struct 100:34-39 |
Patente
| [C1] | Technische Universität Chemnitz, Kompetenzzentrum Strukturleichtbau e. V. Vorrichtung und Verfahren zur kapazitiven Feuchtemessung einer aus mehreren Schichten bestehenden Verbundstruktur sowie Verfahren zur Herstellung einer Verbundstruktur. Patentanmeldung DE102008035658A1. 2010-02-11 |
| [C2] | Technische Universität Chemnitz, Kompetenzzentrum Strukturleichtbau e. V. Vorrichtung und Verfahren zur kapazitiven Feuchtemessung einer aus mehreren Schichten bestehenden Verbundstruktur sowie Verfahren zur Herstellung einer Verbundstruktur. Patentanmeldung DE102008035658A1. 2010-02-11 |
| [C3] | Technische Universität Chemnitz, Kompetenzzentrum Strukturleichtbau e. V. Vorrichtung und Verfahren zur kapazitiven Feuchtemessung einer aus mehreren Schichten bestehenden Verbundstruktur sowie Verfahren zur Herstellung einer Verbundstruktur. Patentanmeldung DE102008035658A1. 2010-02-11 |
| [C4] | Technische Universität Chemnitz. Sensormodul, Verfahren zum Herstellen eines Sensormoduls sowie Signalerfassungs- und Verarbeitungsverfahren. Patentanmeldung DE102007056409A1. 2007-11-12 |
Kontakt
Leiter:Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Lothar Kroll
Technische Universität Chemnitz
Institut für Allgemeinen Maschinenbau und Kunststofftechnik
Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung
Reichenhainer Str. 70
09126 Chemnitz
Telephon: +49 371 531-38081
E-Mail: lothar.kroll@…
