KIT – Universität des Landes Baden-Württemberg undnationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft
INSTITUT FÜR ANGEWANDTE MATERIALIEN - WERKSTOFFKUNDE IAM-WK
www.kit.edu
Schwerpunkt 36: Polymer-Engineering
Prof. Dr.-Ing. Peter Elsner
Werkstoffkunde (WK)
Prof. Dr.-Ing. Peter Elsner
Prof. Dr.-Ing. Peter Elsner
Kunststofferzeugung weltweit
Prof. Dr.-Ing. Peter Elsner
Kunststoffverbrauch nach Anwendungsgebieten
Prof. Dr.-Ing. Peter Elsner
Nutzung von Polymeren - Entwicklungstrends
AutomobilLeichtbau durch FaserverbundwerkstoffeElektromobilitätEnergieWindkraft, Wellenkraft, EnergiespeicherMedizintechnikImplantate, mikrostrukturierte OberflächenBauWärmeschutz, selbstreinigende/“antifouling“ OberflächenElektrotechnikleitfähige Polymere (Displays, Touchscreens, Membranen)
Prof. Dr.-Ing. Peter Elsner
SP 36: Polymer-Engineering (Elsner)
VNr Kat Vorlesung Dozent SWS LP Sem Inst
2173590 K Polymer-Engineering I Elsner 2 4 WS IAM-WK
2174596 K Polymer-Engineering II Elsner 2 4 SS IAM-WK
2113102 E Einführung in den Fahrzeugleichtbau Henning 2 4 WS FAST
2114053 E Faserverbunde für den Leichtbau Henning 2 4 SS FAST
2174571 E Konstruieren mit Polymerwerkstoffen Liedel 2 4 SS IAM-WK
2173580 E Mechanik und Festigkeitslehre von Kunststoffen von Bernstorff 2 4 WS IAM-WK
Empfohlene Wahlpflichtfächer:- 2174576 Systematische Werkstoffauswahl
Prof. Dr.-Ing. Peter Elsner
Polymer-Engineering
Werkstoffherstellung z. B. Legierungs- oder Polymerchemie
Aufbereitungstechnik
Werkstoffe, Verbundwerkstoffe, Werkstoffverbunde
Werkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen
Verarbeitung, Verfahrenstechnik
Design, Bauteilkonstruktion
Werkzeugtechnik
Oberflächentechnik
Prof. Dr.-Ing. Peter Elsner
Fertigungstechnik, Logistik, Automation
Wirtschaftlichkeit, Kosten (LCC)
Qualitätsmanagement
Produkt-Nutzung, Wartung, Reparatur, Lebensdauer
Wieder-/Weiterverwertung, Entsorgung, Umwelt
Ganzheitliche Bilanzierung, Life Cycle Engineering (LCE)
Polymer-Engineering
Prof. Dr.-Ing. Peter Elsner
Polymer-Engineering I + II
ZielDas Polymer-Engineering schließt die Synthese, Werkstoffkunde, Verarbeitung, Konstruktion, Design, Werkzeugtechnik, Fertigungstechnik, Oberflächentechnik sowie die Wiederverwertung ein. Ziel ist es, Wissen und Fähigkeiten zu vermitteln, den Werkstoff „Polymer“ anforderungsgerecht, ökonomisch und ökologisch einzusetzen.
Teil I (WS):1. Wirtschaftliche Bedeutung der Kunststoffe2. Einführung in mechanische, chemische
und elektrische Eigenschaften3. Überblick der Verarbeitungsverfahren4. Werkstoffkunde der Kunststoffe 5. Synthese
Prof. Dr.-Ing. Peter Elsner
Teil II (SS):1. Verarbeitungsverfahren von Polymeren2. Bauteileigenschaften
Anhand von praktischen Beispielen und Bauteilen 2.1 Werkstoffauswahl2.2 Bauteilgestaltung, Design2.3 Werkzeugtechnik2.4 Verarbeitungs- und Fertigungstechnik 2.5 Oberflächentechnik2.6 Nachhaltigkeit, Recycling
Schaumstoffpartikel Labor-Spritzgussanlage
Polymer-Engineering I + II
Einführung in den FahrzeugleichtbauDozent: Prof. Dr.-Ing. Frank Henning
Inhalte
Leichtbaustrategien und –bauweisenStoff-, Form-, Konzeptleichtbau, Multi-Material-DesignDifferential-, Integral-, Modulbauweise, Bionik
Metallische LeichtbauwerkstoffeStahl, Aluminium, Magnesium, Titan
Grundlagen der KunststoffeThermoplaste, Duromere, ElastomereMechanisches Verhalten, VersagensmechanismenVerarbeitungsverfahren
Einführung in die Thematik des automobilen Leichtbaus.Kennenlernen der gängigen Leichtbaustrategien und–bauweisen sowie der verwendbaren Leichtbauwerkstoffe
Prof. Dr.-Ing. Frank Henning – Lehrstuhl für Leichtbautechnologie
http://dhi.zdh.de
Quelle: BMW AG. ATZ, 2003
Faserverbunde für den LeichtbauDozent: Prof. Dr.-Ing. Frank Henning
Vermittlung grundlegender Kenntnisse aus dem spannenden Gebiet des Leichtbausmit Faserverbundwerkstoffen (FVW)
Prof. Dr.-Ing. Frank Henning – Lehrstuhl für Leichtbautechnologie
Inhalte
Grundlagen und Halbzeuge der Faserverbundwerkstoffe
Verarbeitung, Nachbearbeitung und Fügen von FVW
Gestaltungsrichtlinien für FVW
Prüfverfahren und Reparatur
Recycling
www.bond-laminates.de
www.passionperformance.ca
Prof. Dr.-Ing. Peter Elsner
Konstruieren mit PolymerwerkstoffenDozent: Dipl.-Ing. Markus Liedel
Das Konstruieren von Bauteilen aus Kunststoff ist in vielen Belangen viel schwierigerals das Konstruieren mit klassischen Konstruktionswerkstoffen, wie Stahl und Holz. Ursächlich dafür ist:
das viskoelastische Verformungsverhalten, ein starker Einfluss von Zeit, Temperatur und
Höhe der Belastung auf Kennwerte Einfluss der Verarbeitung auf Eigenschaften
Ziel: Die Kunststofftechnik bietet speziell für Polymerwerkstoffeentwickelte Konstruktionsmethoden, um effizient Bauteile ausKunststoff zu gestalten. Ziel ist es, diese Methoden zu verstehenund eigenständig anwenden zu können.
Inhalt: 6. Konstruktionsregeln 1. Eigenschaften von Kunststoffen 7. Fehlerbeispiele 2. Verarbeitung von Thermoplasten 8. Fügen von Kunststoffteilen3. Umwelteinflüsse 9. Simulationstools4. Festigkeitsdimensionierung 10. Strukturschäume5. Geometrische Auslegung 11. Entwicklungstrends
Ermittlung von Zeitstand-Schaubildern
Quelle: Walter Michaeli
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Prof. Dr.-Ing. Peter Elsner
Mechanik und Festigkeitslehre von KunststoffenDozent: Dr.-Ing. Bernd von Bernstorff (BASF)
Morphologie von Kunststoffen: Ursprung der Zeitabhängigkeit der Materialeigenschaften
Verformungsverhalten von Kunststoffen: Zeit/Temperatur – Superpositionsprinzip
Versagensmechanismen von Kunststoffen: Fließen, Crazing und Bruch, Versagenskriterien
Materialgesetze für Kunststoffe: Mehrachsige zeitabhängige Belastungen, Festigkeitsberechnung
Komplexe Belastungszustände: Stoßartige, dynamische Beanspruchungen, Zäh/ Spröd- Übergang,
Faserverstärkte Kunststoffe : Verformungs- und Versagensverhalten von Verbundwerkstoffen,
Prof. Dr.-Ing. Peter Elsner
Vielen Dankfür Ihre Aufmerksamkeit!
SP 36: Polymer-Engineering (Elsner)
