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DFG CRC/Transregio 39 PT-PIESA
SP T02

Plastic-based Integration piezo-ceramically functional carrier materials in components for large-scale production

L. Kroll
  1. Objectives
  2. Methods
  3. Publications
  4. Contact

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

gleich
  • 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
  • Investigation of the flow front progress and forming behavior
  • Verification by production tests
t02
Sensitivity analysis
  • Determining sensitive process parameters at injection molding/ injection forming
  • Adjustment of robust processes
t02
Directionality of material parameters
  • Mechanical model for multiple layer laminates based on idealized UD-layers
  • Analytic calculation methods to describe anisotropic organic sheets
t02
 
 
 
 
 
 
 
failure mode concept according to Cuntze
Spriform/FiberForm-technology
  • Technology demonstrator SpriForm-beam and FiberForm-beam
t02
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

Phone: +49 371 531-38081

E-Mail:

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