Plastic-based Integration piezo-ceramically functional carrier materials in components for large-scale production
L. Kroll
Objectives
Structural integration of metal- or organic sheets with applied piezo modules, developed at SFB/TR, by plastic-based forming based on injection molding technology

- Transfer of investigated piezo modules as well as their metallic and plastic-based carrier materials (A02 and A06)
- Control of process chains from micro injection molding of the piezo modules (TP A06) to injection molding technology for demonstrators
- Economization of complex application and assembly steps for sensor systems for structural health monitoring
- Transfer of results on piezo fiber batches (A02), thermoplastic composite compatible piezo-ceramic modules (A05) and µIM-piezo modules (A06) to the representative technology carrier
Methods
Form filling studies | |
---|---|
|
![]() |
Sensitivity analysis | |
---|---|
|
![]() |
Directionality of material parameters | |
---|---|
|
![]() failure mode concept according to Cuntze
|
Spriform/FiberForm-technology | |
---|---|
|
![]() SpriForm-tool from KraussMaffei
|
Publications
Reviewed Publications
[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 |
Contact
Managing Director:Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Lothar Kroll
Chemnitz University of Technology
Institut für Allgemeinen Maschinenbau und Kunststofftechnik
Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung
Reichenhainer Str. 70
09126 Chemnitz
E-Mail: lothar.kroll@…