laufende Forschungsprojekte

laufende Forschungsprojekte

Mitgliedschaft in Forschungsverbünden

Seit 2011

DFG Sonderforschungsbereich 926 Bauteiloberflächen (2. Förderperiode)

Seit 2008

TU KL Forschungszentrum Optik und Materialwissenschaften

Seit 2008

TU KL Forschungsschwerpunkt Advanced Materials Engineering

AiF/IGF-Vorhaben Nr. 21625

Vorhersage von adhäsivem Verschleiß mit Multiskalen- und Multiphysikansätzen

01.03.2021 – 28.02.2024

Kooperationspartner:

Institut für Maschinenkonstruktion (IMK) Lehrstuhl für Maschinenelemente und Tribologie; Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg / Institut für Werkstoffmechanik (IWM) AG Multiskalenmodellierung und Tribosimulation; FhG

Ziele:

  • Entwicklung einer Berechnungs­methode für adhäsiven Verschleiß, bei der eine Kopplung zwischen verschiedenen Größenskalen (von der atomaren Ebene bis zum Tribo­kontakt) und Disziplinen (Tribologie, Physik, Chemie) stattfindet.

Lösungsansatz:

  • Entwicklung eines Verschleiß­modells, dessen Parameter durch Betrachtungen der nanoskaligen Ebene in Form von Kennfeldern bestimmt werden können und das in die Verschleiß­berechnung auf mikro- und makrosko­pischer Ebene integriert werden kann. Dabei sollen der Aufbau, die Zusammen­setzung und die lokale Verteilung der tribologischen Grenzflächen analysiert und in molekulardynamischen Simulationen abgebildet werden.

Ausgewählte Publikationen:

 

Ausgewählte Konferenzbeiträge:

Verbundvorhaben WaVe

Entwicklung und prototypische Erprobung von Wasserstoffverbrennungsmotoren als emissionsminimierende Antriebssysteme für Nutzfahrzeuge im Medium-Duty-Segment

1.7.2021 – 30.6.2024

Projekt-Homepage:  https://wave.cvc-suedwest.com/

Partner des Verbundprojektes

CVC Nutzfahrzeug (Administrative Steuerung) / Daimler Truck AG (Konsortialführung)

Partner Teilprojekt 3:

Photonik-Zentrum Kaiserslautern e.V. (PZKL) / IFOS

Partner andere Teilprojekt

KEYOU GmbH / F&B Nutzfahrzeugtechnik GmbH / HYDAC Process Technology GmbH / ITK Engineering GmbH / Lehrstuhl für Antriebe in der Fahrzeugtechnik (LAF) / Sensitec GmbH / Thomas Magnete GmbH / Cryotherm GmbH & Co. KG / Eichenauer Heizelemente GmbH & Co. KG / FEV Europe GmbH / IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr / Leibnitz-Institut für Verbundwerkstoffe GmbH (IVW) / Robert Bosch GmbH / Mörtlbauer Baumaschinen Vertriebs GmbH

Ziele des Teilprojekt 3 (IFOS und PZKL):

  • Beschichtung und Funktionalisierung der Oberflächen von Motorkomponenten
  • Oberflächenanalytische Untersuchung von Bauteiloberflächen zur Optimierung und Verschleißminimierung

DFG Projekt Nr. 435334669

Einfluss von Oberflächentopographie und -chemie auf das Benetzungsverhalten laserstrukturierter, metallischer Oberflächen

01.10.2020 – 01.10.2023

Kooperationspartner:

Prof. Dr.-Ing. Frank Mücklich
Lehrstuhl für Funktionswerkstoffe (FuWe) Fachbereich Materialwissenschaft und Werkstofftechnik Universität des Saarlandes

Prof. Dr. rer. Michael Moseler
Physikalisches Institut, Albert-Ludwigs-Universität Freiburg / Fraunhofer Institut für Werkstoffmechanik (IWM) Freiburg

  

 

 

Ziele:

  • Forschungsziel ist der Aufbau eines grundlegenden und systematischen Verständnisses zum Einfluss der Oberflächenchemie und Oberflächentopographie laserstrukturierter Kupferoberflächen auf deren Benetzungsverhalten.

Lösungs­ansatz:

  • Die Methode der Laserinterferenzstrukturierung (DLIP) soll dabei mit Methoden der Oberflächenbeschichtung kombiniert werden, um so deterministische Oberflächentopographien bei gleichzeitig kontrollierter chemischer Passivierung und damit Egalisierung der Oberfläche zu erzeugen und auf ihr Benetzungsverhalten hin zu untersuchen.

Ausgewählte Publikationen:

  • Lößlein, S. M., Kasper, M., Merz, R., Pauly, C., Müller, D. W., Kopnarski, M. and Mücklich, F.. "Patience Alone is not Enough – A Guide for the Preparation of Low-Defect Sections from Pure Copper" Practical Metallography, vol. 58, no. 7, 2021, pp. 388-407. https://doi.org/10.1515/pm-2021-0031

Ausgewählte Konferenzbeiträge:

DFG SFB 926 - 3
Bauteiloberflächen: Morphologie auf der Mikroskala

Erzeugung und Charakterisierung von mikroskaligen Oberflächenstrukturen in verschleißbehafteten Systemen

1.07.2019 - 30.06.2023

Kooperationspartner: TU Kaiserslautern (FB Physik, FB Maschinenbau u. Verfahrenstechnik)

Ziele:

  • Steuerung der Reibung makroskopischer Körper sowie prädiktive Beeinflussung der Reibung zwischen realen Bauteiloberflächen
  • Erprobung von Modellasperiten als Hilfsmittel zur Erforschung der Reibungs- und Verschleißprozesse, die in Mikrokontakten während der Einlaufphase tribologischer Systeme ablaufen

Ausgewählte Publikationen:

Ausgewählte Konferenzbeiträge:

  • Burkhart C., Heier M., Merz R., Lösch J., Wagner C., Kopnarski M., Hasse H., Thielen S., Sauer B.: Einfluss des Schmierstoffs auf das Verschleißverhalten und dessen Mechanismen im System Radialwellendichtring; Vortrag auf 62. Tribologie-Fachtagung (GfT), 29.09.2021, online