Laufende Projekte

Interreg-Projekt „ReBi“ „Ressourceneffiziente Bauteilinnovationen durch additive Fertigungsverfahren im bayerischen und österreichischen Grenzraum“

Um die Potenziale der Additiven Fertigung in Unternehmen, insbesondere in kleinen und mittleren Unternehmen (KMU), noch besser ausschöpfen zu können, hat sich ein von der EU gefördertes Forschungsprojekt in Kooperation von sechs bayerischen und österreichischen Hochschulen und Universitäten sowie assoziierten Unternehmenspartnern zum Ziel gesetzt, ein grenzüberschreitendes Kompetenzzentrum aufzubauen.

Steigende Anforderungen an die Gestaltung neuer und innovativer Produkte, verbunden mit den Vorgaben zur Erreichung der Klimaziele, stellen Konstrukteurinnen und Konstrukteure täglich vor neue Herausforderungen. Eine neue Lösungsmöglichkeit, diesen Anforderungen gerecht zu werden, stellt die additive Fertigungstechnologie dar. Auf Basis des schichtweisen Produktionsprozesses von Bauteilen können beispielsweise Geometrien, aber auch Werkstoffkombinationen hergestellt werden, die bisher nicht oder nur eingeschränkt realisierbar waren. Damit eröffnen sich für metallische Werkstoffe neue produktgestalterische Optionen wie Leichtbau und Funktionsintegration, aber auch werkstoffbezogene Perspektiven wie gradierte Materialübergänge und verbesserte spezifische Festigkeiten, was wiederum ein hohes Potenzial zur Massenreduktion für bewegte Bauteile eröffnet.

Ziel des Forschungsvorhabens ist die Erforschung neuer Material-, Prozess- und Produktgestaltungsansätze zur Realisierung ressourceneffizienter Bauteilinnovationen unter Einsatz von additiven Fertigungsverfahren. Die gewonnenen Forschungsergebnisse sollen den Unternehmen in der bayerisch-österreichischen Grenzregion, insbesondere den KMU, in Form eines Kompetenzzentrums, von Schulungen, Beratungen und Demonstrationen zur Verfügung gestellt werden. Damit sollen die adressierten Unternehmen bei der Implementierung oder Weiterentwicklung bereits bestehender additiver Fertigung Projekte durch Prozess- und Produktinnovationen unterstützt werden. 

Weitere Informationen zu diesem Forschungsvorhaben finden Sie hier.

„Digitaler Werkstoffzwilling für eine effiziente Turbinenauslegung (DiWeTwin)“ Teilvorhaben der HAW Landshut

Das Forschungsprojekt „Digitaler Werkstoffzwilling für eine effiziente Turbinenauslegung (DiWeTwin)“ wird durch das Bayerische Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie“ innerhalb des Förderprogramms Bayerisches Luftfahrtforschungsprogramm -BayLu25 gefördert.

Zusammen mit dem Projektpartner MTU Aero Engines AG werden verschiedene Lebensdauermodelle für Nickelbasislegierungen entwickelt. Nickel (Ni)-Basislegierungen weisen eine hohe Festigkeit und eine hohe Korrosions- und Temperaturbeständigkeit auf, weshalb diese in Gas- oder Flugzeugturbinen eingesetzt werden. Zur Herstellung von Turbinenschaufeln wird häufig ein Gussprozess verwendet, durch welchen im Material Defekte in Form von Lunkern und Poren entstehen können. Diese Materialdefekte und weitere Inhomogenitäten, wie Karbide und Ausscheidungen, haben gegebenenfalls aufgrund verschiedener Faktoren, z.B. Größe der Materialdefekte, Nähe zueinander oder vorhandene Kerbschärfe, einen wesentlichen Einfluss auf die Lebensdauer von Bauteilen aus Ni-Basislegierungen.

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"Entwicklung, Fertigung, Charakterisierung und Modellierung von mittels selektivem Laserschmelzen hergestellten Leichtbaustrukturen"

Das Forschungsprojekt " Entwicklung, Fertigung, Charakterisierung und Modellierung von mittels selektivem Laserschmelzen hergestellten Leichtbaustrukturen " wird durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) innerhalb des Förderprogramms Großgeräteaktion für Hochschulen für Angewandte Wissenschaften (GGA-HAW 2021) finanziert (Projektnummer 498036830).
Das Förderprogramm ermöglicht den strukturellen Ausbau der vorhandenen Geräteinfrastruktur im Hinblick auf erkenntnisorientierte Forschung. DFG - GEPRIS-Link... gepris.dfg.de/gepris/projekt/498036830

Gegenstand des Vorhabens ist die Stärkung des Forschungsschwerpunktes Leichtbau durch die Anschaffung und wissenschaftliche Erschließung einer L-PBF (Laser-Powder Bed Fusion) Anlage zur endkonturnahen Fertigung von metallischen Strukturen im Pulverbett.
Den Mittelpunkt des Vorhabens bildet die Entwicklung und additive Fertigung von steifigkeits- und festigkeitsoptimierten Lattice-Plattenstrukturen auf Basis der Al-Legierung AlSi10Mg. Dabei wird der Schwerpunkt auf Lattice-Topologien gelegt, die hohe gewichtsspezifische makroskopische Steifigkeiten sowie Beulstabilität der Zellwände und gewichtsspezifische Festigkeiten für die Grundbeanspruchungsarten Zug, Druck und Schub erreichen können. Hierfür wird eine dünne Zellwanddicke von 0,2 bis 0,3 mm mit möglichst geringer Wandstärkenvariation angestrebt. Die Analyse der erzeugten Lattice-Plattenstrukturen erfolgt mittels CT und REM. Bei den mechanischen Untersuchungen an diesen Strukturen sind über die üblichen Druckversuche hinaus auch zyklische Schubversuche mit einer eigens entwickelten Schubfeldversuchseinrichtung für makroskopisch reine und homogene Schubbeanspruchungsfelder vorgesehen.

 

 

"Mehraxiale Plastizität in texturierten Magnesiumstrukturen" (MagPlast)

Das Forschungsprojekt "Mehraxiale Plastizität in texturierten Magnesiumstrukturen" wird durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) und den Fonds für wissenschaftliche Forschung, Österreich (FWF) innerhalb des Förderprogramms D-A-CH finanziert (Projektnummer 438040004). Das internationale Förderprogramm ermöglicht die Beantragung von grenzüberschreitenden Forschungsprojekten zwischen Deutschland, Österreich und Schweiz.

Magnesiumlegierungen werden aufgrund ihrer hohen spezifischen statischen und zyklischen Festigkeiten, der hohen Verfügbarkeit und wirtschaftlichen Herstellung immer wichtiger für Leichtbaustrukturen und einhergehende Material- und Energieeinsparungen. Allerdings ergibt sich durch das hexagonale Kristallsystem und der basalen Textur von gießgewalzten Magnesiumfeinblechen ein komplexes Verformungsverhalten, das noch nicht ausreichend erforscht ist.

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Abgeschlossene Projekte

Forschungsprojekt "Leichtbau" (FPL)

Das vom Bayerischen Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst geförderte Forschungsprojekt Leichtbau (FPL) stärkt den Forschungsschwerpunkt Leichtbau (FSPL) der Hochschule Landshut Dieser ist eine Plattform für angewandte FuE-Projekte und Wissenstransfer in den Gebieten Leichtbauwerkstoffe, -konstruktion und Fertigungstechnologien.  Die Forschungsarbeiten reichen von der Analyse und Synthese der Werkstoffmikrostruktur bis zur berechenbaren und fertigbaren Leichtbaustruktur. Wir bieten jungen Nachwuchswissenschaftlern, Bachelor- und Masteranden sowie Studierenden in Projektarbeiten ein attraktives, motivierendes, wissenschaftliches Umfeld im Bereich des Leichtbaus und lassen unsere Forschungsergebnisse anhand ihres Umsetzungspotenzials sowie im internationalen Wissenschaftsnetzwerk messen.

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Forschungsprojekt "FeAl-GuD"

Ziel dieser Projektarbeit ist die Entwicklung und Herstellung von Komponenten aus hochtemperaturfesten Eisenaluminiden für den Einsatz in Gas- und Dampf-Kombikraftwerken. Im Vordergrund der Werkstoffentwicklung stehen hierbei die Balance aus Bearbeitbarkeit bei Raumtemperatur und Hochtemperarturfestigkeit. Der Fokus liegt dabei für das Kompetenzzentrum Leichtbau der Hochschule Landshut in der Untersuchung der mechanischen Werkstoffeigenschaften. Ein besonderes Augenmerk soll auf die Ermüdungseigenschaften im LCF und TMF gelegt werden.

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Interreg-Projekt n2m (nano to macro) (abgeschlossen 02.2020)

Im Rahmen des INTERREG Projektes "Synthese, Charakterisierung und technologische Fertigungsansätze für den Leichtbau „n2m“ (nano to macro)" wurde von den Projektpartnern der Paris-Lodron-Universität Salzburg (PLUS) und der Hochschule für angewandte Wissenschaften (HAW) Landshut ein gemeinsames, grenzüberschreitendes Forschungs- und Entwicklungszentrum für den Leichtbau aufgebaut. Damit ist es gelungen die naturwissenschaftliche Grundlagenforschung an der PLUS mit der anwendungsorientierten Forschung und Entwicklung am Kompetenzzentrum Leichtbau der Hochschule Landshut (LLK) im Themenbereich des Leichtbaus zu verknüpfen.

 

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Projekt MagFest (abgeschlossen 06.2015)

Betriebsfestigkeitsanalyse für Leichtbaustrukturen aus Magnesiumknetlegierungen

Projektziel war die Bestimmung und Beschreibung der quasi-statischen und zyklischen mechanischen Eigenschaften von Magnesiumknetlegierungen sowie die Entwicklung eines Lebens­dauermodells für eine numerische Betriebsfestigkeitsrechnung. Für die meisten Unter­suchungen wurden Bleche aus den Magnesiumknetlegierungen AM50, AZ31B und ME21 verwendet. Diese sind gießgewalzte AM50 und AZ31B Bleche mit einer Blechdicke von 1,2 mm, bereitgestellt von der Magnesium Flachprodukte GmbH, und stranggepresstes ME21 mit einer Blechdicke von 1,5 mm von der Stolfig GmbH. An Blechen aus den Magnesiumknetlegierungen wurden zur Charakterisierung der Mikrostruktur und Textur Mikrostrukturuntersuchungen durchgeführt. Zudem wurden Lichtmikroskopaufnahmen an plastisch verformten AM50-Proben durchgeführt.

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Projekt LeitHyb (abgeschlossen 09.2014)

Leichtbau-Hybridstruktur für das Chassis von Reisemobilen

Ziel des Vorhabens war die Entwicklung und Auslegung einer hybriden Leichtbaustruktur aus dünnwandigen Stahlblechprofilen für Reisemobile, welche in den beulgefährdeten Bereichen durch hohle Stützkerne aus zellularem Verbundwerkstoff lokal ausgesteift wird.

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Forschungsschwerpunkt Leichtbau (FSPL) (abgeschlossen 01.2012)

Die inhaltliche Zielsetzung des Forschungsschwerpunktes Leichtbau an der Hochschule Landshut lag in der Förderung der Leichtbautechnologien durch anwendungsbezogene Forschungs- und Entwicklungsprojekte.

Der Forschungsschwerpunkt Leichtbau gliedert sich in die drei Forschungsgebiete: Werkstoffmechanik und numerische Simulation, Strukturmechanik und Betriebsfestigkeit, Klebtechnik und Verbundwerkstoffe.

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IMVAL (abgeschlossen 04.2007)

Innovative Mineralschaum Verbund Applikationen für den Leichtbau

Ziel des Verbundprojekts war die Entwicklung, Herstellung, Analyse und Charakterisierung sowie die Anwendung eines neuen Leichtbau-Verbundwerkstoffs. Der Verbundwerkstoff besteht aus kleinen und spezifisch sehr leichten Mineralschaumkugeln, die über einen Gießprozess mit flüssigen Kunststoff oder Metall (Matrix) infiltriert werden.

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