Institut für Füge- und Schweißtechnik (ifs)

Das Institut für Füge- und Schweißtechnik (ifs) beschäftigt sich mit Fügeverfahren und dem Eigenschaftsprofil gefügter Bauteile, mit besonderem Fokus auf Leichtbauwerkstoffe und -bauweisen.

Hier forschen ca. 70 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter unter anderem an der Füge- und Produktionstechnik von Leichtbaustrukturen sowie von hochfesten und hochwarmfesten Werkstoffen. Neben einer aktuellen Ausstattung zur Durchführung der Fertigungsverfahren steht eine umfangreiche Analytik zur Verfügung, die sowohl bei Auswahl und Bewertung der Fertigungsverfahren als auch bei der Beurteilung von Schadensfällen wertvolle Dienste leistet. Die experimentellen Untersuchungen werden durch eine Prozess- und Struktursimulation begleitet.

Forschungsschwerpunkte und Anknüpfung an die OHLF

In Forschung und Lehre wird im Rahmen der Arbeiten an der OHLF im Wesentlichen die Verbindung der unterschiedlichen Komponenten
in hybriden Bauteilen betrachtet. Hier handelt es sich beispielsweise um die form- und/oder stoffschlüssige Anbindung der polymeren Bestandteile an die metallischen Strukturen, aber auch um die Haftung zwischen Matrix und Fasern in einem Faserverbund. Zur Optimierung des Verbundes müssen die Eigenschaften von Grenzschichten ermittelt und bewertet werden. In vielen Fällen muss dann eine Oberflächenbehandlung erfolgen, die mechanischer, physikalischer oder chemischer Natur sein kann. Hinzu kommt die Erforschung und Optimierung der Prozesse, die hauptsächlich auf eine Verkürzung der Prozesszeiten und eine größere Robustheit der Prozesse zielt. Außerdem werden neue Prüfmethoden etabliert, um das Werkstoffverhalten besser beschreiben zu können.

Wissenschaftliche Zielsetzung der Forschungsarbeiten

Der oben dargestellte dauerhafte Verbund zwischen Kunststoff und Metall bzw. Faser setzt ein vertieftes Verständnis bezüglich der Wechselwirkung auf atomarer bzw. molekularer Ebene voraus. Durch Experimente und begleitende Simulation soll hier die Möglichkeit geschaffen werden, das Verhalten der Werkstoffverbünde unter verschiedenen Einwirkungen vorherzusagen. Mittels lokal hochaufgelöster Computertomografie soll das Werkstoffverhalten in situ bestimmt und hieraus Werkstoffmodelle entwickelt werden. Dies ist die Grundlage für die optimierte numerische Simulation der Fertigungsprozesse und des Bauteilversagens.

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