Technische Universität Chemnitz

Steckbrief:

Name des Vorhabens:

MudiG - Erforschung und Entwicklung von thermoplastischen hybriden Multimaterialverbunden mit dichte- und dickenmodularem Gradientenaufbau

Zeitraum:

02.07.2025 – 31.03.2028

Förderfähige Gesamtkosten:

384.194 €

EU-Betrag:

269.435 €

Ort:

Chemnitz

Interventions­kategorie:

146 - Unterstützung für die Anpassung von Arbeitskräften, Unternehmen sowie Unternehmerinnen und Unternehmern an Veränderungen

Förderrichtlinie:

02212 - MINT-Fachkräfteprogramm ESF Plus 2021 bis 2027

Fördergegenstand:

16652 - MINT-Fachkräfteentwicklung

Spezifisches Ziel:

ESO4.4 - Förderung der Anpassung von Arbeitskräften, Unternehmen und Unternehmern an den Wandel, Förderung eines aktiven und gesunden Alterns sowie einer gesunden und angemessenen Arbeitsumgebung, die Gesundheitsrisiken Rechnung trägt;

Zweck und Errungenschaft:

Hochbelastete Strukturbauteile gewinnen an Bedeutung, insbesondere aufgrund ihrer besseren CO₂-Bilanz gegenüber Leichtmetallen. Sie finden Anwendung in Elektromobilität und Bauindustrie, wobei ihre Recyclingfähigkeit durch Lebenszyklusanalysen belegt wird. Ziel der Forschung ist die Entwicklung neuer thermoplastischer hybrider Multimaterialverbunde mit dichte- und dickenmodularem Gradientenaufbau (MudiG). Durch gezielte Materialvariation sollen optimierte Eigenschaftsprofile für dickwandige Bauteile entstehen. Ein Schwerpunkt liegt auf der Analyse werkstoff- und verfahrenstechnischer Grundlagen zur Herstellung mehrschichtiger hybrider Strukturen mit variierenden Faserverstärkungen. Zudem wird untersucht, inwieweit diese Verbunde maßgeschneiderte Eigenschaften bieten und industriell skalierbar sind. Zur Validierung werden systematische Prozessparameter ermittelt und anhand eines hochbelastbaren Funktionsmusters überprüft. Dabei stehen innovative Werkzeug- und Prozesskonzepte sowie effiziente Temperierungsmethoden im Fokus. Ein weiterer Aspekt ist die Simulation der Faserorientierung während des Pressverfahrens, um lokale Materialeigenschaften präziser vorherzusagen und eine optimierte Bauteilauslegung zu ermöglichen. Die Erkenntnisse dienen der Industrie als Basis für Materialdesign, Prozesssteuerung und Qualitätssicherung zur Steigerung von Effizienz und Nachhaltigkeit.

Fonds:

ESF