Fachausschuss
Hybride Werkstoffe und Strukturen

Der DGM-Fachausschuss Hybride Werkstoffe und Strukturen beschränkt sich ausdrücklich auf Strukturwerkstoffe und hier insbesondere auf Leichtbau als Hauptanwendungszweck. Dabei stehen vor allem Werkstoffkombinationen aus Verbundwerkstoffen und Metallen im Fokus. Wegen der interdisziplinären Thematik ist er mit Materialwissenschaftler*innen, Maschinenbauer*innen und Naturwissenschaftler*innen der Chemie bzw. Physik sowie Rohstoffhersteller*innen und -verarbeiter*innen sowie Mitgliedern aus Automobilbau, Luft- und Raumfahrt bewusst heterogen angelegt.

Der Kreis des Fachausschusses organisiert unter anderem die internationale Konferenz „Hybrid Structures and Materials“ und wirkt am Symposium „Verbundwerkstoffe und Werkstoffverbunde“ mit. Die regelmäßigen Sitzungen des Fachausschusses werden häufig zusammen mit dem Arbeitskreis Mischverbindungen mit Aluminium des Fachausschusses Aluminium durchgeführt.

Eins plus Eins ist mehr als Zwei. Hybride Werkstoffe und Strukturen

Komplexe Maschinen wie Autos oder Flugzeuge bestehen aus immer mehr unterschiedlichen Materialien, die entsprechend ihrer jeweiligen Eigenschaften eingesetzt werden. Durch den durchdachten Einsatz hybrider Werkstoffe aus zwei miteinander verbundenen Werkstoffklassen – namentlich vor allem aus Verbundwerkstoff und Metall – können Bauteile und Werkstoffe deutlich näher am Optimum gestaltet werden. Der durch die Hybridbauweise reduzierte Materialeinsatz macht die Maschinen zudem leichter, was die Energie-, Kosten- und Umwelteffizienz ebenso erhöht wie die Leistungsfähigkeit und Nutzungsdauer. Bestimmte Produkte und Funktionen werden durch hybride Werkstoffe und Strukturen ohnehin erst möglich gemacht. Dies geht von der Integration metallischer oder optischer Fasern in Verbundwerkstoffstrukturen bis zur Verstärkung von Stahlkarosserien mit kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen für hochwertige Automobile.

Eine weitere Verbreitung und steigende Akzeptanz hybrider Werkstoffe und Strukturen würde somit die internationale Wettbewerbsfähigkeit Deutschlands stärken und dem Wohl der Gesellschaft dienen – nicht zuletzt auch durch Arbeitsplätze in Technologiebranchen inklusive der gesamten Zulieferkette.

Zukunft sichern durch interdisziplinäre Zusammenarbeit

Aktuell ist das industrielle und akademische Interesse an hybriden Bauweisen im deutschsprachigen Raum deutlich größer als in anderen Ländern. Diesen Vorsprung gilt es zu sichern. Hierzu muss die Expertise aus Metallen, Polymeren und der Interface-Entwicklung aus den verschiedenen Fachgebieten mit geeigneter Fertigungstechnik noch stärker als bisher zusammengeführt werden: Bisher werden Lösungen für spezielle Aufgaben häufig empirisch ermittelt, sodass die Ergebnisse bei kleinsten Veränderungen in den Randbedingungen ihre Gültigkeit verlieren. Daher muss Simulationstechniken deutlich mehr Beachtung geschenkt werden.

Überhaupt liegt der wesentliche Forschungsbedarf der nächsten Jahrzehnte darin, mit Hilfe einer Kombination aus Experiment, Konstruktion und numerischer Simulation die komplexen Wirkungszusammenhänge aufzuklären, die eine zuverlässige Herstellung und den sicheren Betrieb von Hybridbauteilen in größerer Anwendungsbreite ermöglichen – von der Werkstoffherstellung und Bauteilfertigung über die Bauteilauslegung bis hin zur Verhaltensanalyse über den gesamten Lebenszyklus. Eine weitere Herausforderung wird es mittelfristig sein, hybride Werkstoffe und Strukturen zu schaffen, die effizient recycelbar sind.

Ziele

  • Fachlicher Austausch von Expert*innen auf dem Gebiet der Hybriden Werkstoffe und Strukturen
  • Zusammenführen unterschiedlicher Disziplinen aus Materialwissenschaft, Ingenieurswesen und Naturwissenschaften
  • Organisation von Tagungen und Fortbildungen
  • Verbesserung der Wahrnehmung des Themas in der Öffentlichkeit und bei technischen Nachwuchskräften
AGB Datenschutzerklärung Kartellrechtlicher Hinweis Kontakt Impressum