Projektgruppe Struktur
Auf dem Weg zu resilienten Metamaterialien untersucht die Projektgruppe S (Struktur) neue Ansätze zu Design, additiver Fertigung und Charakterisierung. Insbesondere spinodoide Strukturen, die eine große topologische Vielfalt und auch nichtperiodische oder schalenartige Architekturen ermöglich, stehen dabei im Mittelpunkt. Darüber hinaus verspricht das Fehlen von Kerben, die die mechanischen Eigenschaften von gitterbasierten Standard-Metamaterialien beeinträchtigen, eine deutlich erhöhte Schadenstoleranz. Es werden verschiedene Designansätze für resiliente Metamaterialien auf spinodoide Topologien angewendet, u.a. sollen Bauprinzipien der Natur übernommen und analysiert werden. Dazu wird ein neuartiger Binder-Jetting-Prozess für die Herstellung von Metamaterialien entwickelt, der durch Infiltrationssintern der porösen Mikrostrukturen hybride Materialien mit maßgeschneiderten Eigenschaftsprofilen ermöglicht. Ergänzend zur multiskaligen numerischen Modellierung wird das mechanische Verhalten der additiv verarbeiteten neuen Legierungen und der entsprechenden Metamaterialien experimentell durch fortschrittliche Hochdurchsatz-Indentationsprüfung und digitale 3D-Bildkorrelation charakterisiert.