Projektaufrufe im DIK
Zur Zeit gibt es folgende Projektaufrufe:
Zusammenarbeit
Wenn Sie Interesse haben, gemeinsam mit dem DIK ein Gemeinschaftsprojekt ins Leben zu rufen, dann sprechen Sie uns gerne an!
Lifetime impact of the surface finish, including the mould partition line, on rubber test pieces and components
Since one of the first methodical investigations in 1940 by Cadwell et al.[1], the interest in the mechanical fatigue of rubber is unabated. The comprehension of the damage mechanisms within a rubber exposed to a dynamic load is fundamental for the design of rubber components. However, after 80 years of research and far more than 400 publications dealing with the fatigue of rubber, many major questions are still open or not even ask yet.
Cumulative Damage in Rubber Materials – Benchmark and Further Development
This project is motivated by components loaded in service. These real-life loadings are rarely of continuous cyclic constant amplitude nature. In daily use, rubber components are exposed to all kinds of loadings. However, the lifetime of such components is often predicted using fatigue data from simple test pieces which were exposed to continuous cyclic loads with constant amplitude.
Elastomer-Recycling-Devulkanisation
Nach dem Stand der Technik existieren kaum Recyclingverfahren bei dem Gummiabfälle aus firmeninternem Produktionsausschuss in der originären Fertigung wiederverwertet werden können. Industriell werden hauptsächlich Verfahren angewendet, die Abfälle als inaktive Beimischungen in Form von Pulver, Granulate etc. für eine minderwertige Verwendung in alternativen Produkten wie Fußboden- oder Sportplatzmatten wiederverwenden.
Entwicklung von nachhaltigen Elastomeren durch den Einsatz von Lignin / Aufruf Teilnahme AiF/IGF-Projekt
In die Zukunft schauend ist die Entwicklung von nachhaltigen Elastomeren zwingend erforderlich (s. z. B. REACH, EU-Richtlinien 1222/2009, - 510/2011, - 443/2009). Der Einsatz von natürlichen, nachwachsenden und umweltschonenden Rohstoffen ist hierbei von weitreichender Bedeutung. Im Bereich der Elastomere betrifft dies u. a. den Einsatz von Additiven wie Füllstoffe, Alterungs- und/oder Flammschutzmittel, Weichmacheröle, Verarbeitungshilfsmittel und Vulkanisationschemikalien. Diese sind aktuell weitestgehend erdölbasiert mit den unter ökologischen Aspekten entsprechenden Nachteilen. Der Einsatz von Lignin als verstärkender Füllstoff bietet hier ein hohes Potential. Lignin ist ein wesentlicher Bestandteil in pflanzlichem Gewebe und nach Cellulose die häufigste organische Verbindung der Erde.
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Modifizierung von Feststoffen für den Einsatz in Elastomeren und Thermoplasten
In Kautschukmischungen, Thermoplasten und thermoplastischen Vulkanisaten werden die verschiedensten Feststoffe eingesetzt. Zur Verwendung kommen u. A. Kieselsäuren, Kreiden, Silikate, Kaoline aber auch Gummigranulate und –mehle. Die Problematik bei der Verwendung „inaktiver“ Füllstoffmaterialien liegt in der Regel nicht an deren Dispergierbarkeit sondern in der „Anbindung“ (oder besser mangelnder Anbindung) an die Polymermatrix. In vielen Systemen aus den oben genannten Materialien liegen die „Füllstoffe“ als nicht angebundene Partikel vor. Dementsprechend ergeben sich Konsequenzen für das Eigenschaftsniveau der daraus gebildeten Werkstoffe. Der Einsatz „verbilligender“ Rohstoffe führt dementsprechend nicht nur zu kostengünstigen Lösungen sondern meist auch zu „minderwertigeren“ Produkten.
Untersuchungen des Potentials geeigneter Polymerverschnittkomponenten auf die thermisch oxidative Alterungsstabilität von Polydienen
Elastomerwerkstoffe sind zur Herstellung dynamisch hoch beanspruchter, temperatur- und medienbeständiger Bauteile unabdingbar. Die Lebensdauer von Elastomerbauteilen hängt neben ihrer konstruktiven Auslegung und den bei der Nutzung einwirkenden Lastkollektive und Expositionsbedingungen in hohem Maß von der Materialhomogenität ab. Diese wird durch die Auswahl der Rohstoffe, durch Herstellungsprozesse und durch expositionsbedingte irreversible Materialveränderungen (Alterung) bestimmt. Eine Besonderheit ist der Einsatz von Polymerblends, welche in der Technik häufig genutzt wird, um die positiven Eigenschaften der beteiligten Kautschuktypen möglichst synergistisch zur Eigenschaftsoptimierung zu nutzen.
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Verbesserung der Lebensdauer und des Verschleißverhaltens von Elastomerblends – Homogenität von Netzwerken
- Erarbeitung eines verbessertes Verständnis zur Verteilung, Löslichkeit und Diffusion von Vernetzungschemikalien in Kautschukblends.
- Entwicklung einer geeigneten Methodik zur quantitativen Charakterisierung der Vernetzungsdichteverteilung zur Verfügung zu haben.
- Ermittlung der Löslichkeit und die Verteilung von ausgewählten Vernetzungschemikalien in Polydienen und in Polydien-basierenden Blends bei variierender Phasenmorphologie,
- Nutzung der Erkenntnisse für eine Optimierung der Vulkanisation und der Werkstoffeigenschaften von Elastomerblends.
Variotherme Werkzeugtemperierung zur Optimierung der Vernetzungsdichteverteilung in spritzgegossenen Elastomerformteilen mittels IsoForm®-Werkzeug
Als potentiell größter Kostenfaktor bei der Produktion von kautschukbasierten Formteilen ist im konventionellen Spritzguss der hohe Energiebedarf zur Temperierung der Werkzeuge (inklusive der Stammform) zu nennen. Ausschlaggebend für die Qualität und die Lebensdauer der späteren Formteile ist zudem die rezepturabhängige Vulkanisationszeit zur vollständigen Vernetzung der eingespritzten Mischung in der Kavität in Kombination mit optimierten Einspritzparametern.
Charakterisierung sowie Modellbildung zur Beschreibung von Kompressionsmoduli technischer Gummiwerkstoffe
Temperaturbetrachtung und Finite-Element-Formulierung
- Der Demonstratorentwicklung geeigneterer Finite-Element-Formulierungen zur Simulation quasi-inkompressibler Materialien und ihrer Bauteile.
- Der verbesserten Einschätzung kommerziell verfügbarer Simulationsmethoden.
- Der quantifizierten Charakterisierung und Modellierung von Temperatureinflüssen auf das Kompressionsverhalten technischer Gummiwerkstoffe.
Recycling von thermoplastischen End-of-Life-Artikeln zum Einsatz in hochtemperatur- und medienbeständigen thermoplastischen Elastomeren (TPE-V) für Anwendungen im Motorraum alternativer Antriebskonzepte
- Steigerung der Ressourcen-Effizienz durch Einsatz thermoplastischer Recyclate
- Erweiterung der Funktionalität und des Leistungsspektrums von TPE-V
- Erhöhung der Temperatur- und Medienbeständigkeit von TPE-V
- Erarbeitung neuer Materialkombinationen