Abteilung Materialkonzepte und Modellierung (MM)

Elastomere Materialien sind seit ihrem breitflächigen Einzug in technische Bauteile aus gegenwärtigen und zukünftigen Produktionsketten nicht mehr wegzudenken. Historisch bedingt hinkt die Forschung der Elastomere in vielen Bereichen der Metallforschung hinterher. Zudem kommt die hohe Komplexität des Materials hinzu, die das gänzliche Verständnis des Materialverhaltes z.B. bei dynamischer Beanspruchung erschwert. Die Abteilung „Materialkonzepte und Modellierung“ wurde deshalb im Jahr 2002 mit Prof. Dr. Manfred Klüppel neu gegründet und wird seit 2020 von Dr. Andrej Lang als Abteilungsleiter weiter geführt, um die wachsenden Anforderungen seitens der Forschung sowie der Industrie im Bereich des physikalischen Verständnisses von Elastomeren abzudecken. Die Abteilung beschäftigt sich unter anderem mit Polymernetzwerken, deren Verstärkung durch Füllstoffe, experimentelle Erfassung und theoretische Beschreibung der Verstärkungsmechanismen sowie der Polymerdynamik und deren physikalischen Ursprung. Zudem wird der Einfluss der Materialeigenschaften auf das Reib- und Verschleißverhalten studiert und physikalisch beschrieben. Letzteres kann genutzt werden, um z.B. bessere Vorhersagen zur Traktion von Reifenmischungen treffen zu können und besseres Verständnis zur Reifenlebensdauer zu generieren.

Neben zahlreichen experimentellen Methoden, wie Gasadsoptionsmessungen an Füllstoffen, Rheologie an Polymerschmelzen, dielektrische Relaxationsspektroskopie  sowie dynamisch-mechanische Analyse an Vulkanisaten, Reib- und Abriebexperimente bei unterschiedlichen Kontaktbedingungen, werden theoretische Konzepte eingesetzt und entwickelt, um das physikalische Verständnis für das Elastomermaterial zu erweitern und für zukünftige Materialentwicklung zu nutzen.

Die Bearbeitung von vielen interdisziplinären Fragestellungen in bilateralen, Industrie-Gemeinschafts-Projekten sowie öffentlich-geförderten Projekten begleitet durch zahlreiche kurzfristige Vorhaben ist dabei für die Abteilung essentiell und sorgt dafür, dass eine enge Zusammenarbeit mit den weiteren Fachrichtungen des DIK’s entsteht.