Umformen faserbasierter Materialien

Unsere Forschungsgruppe widmet sich der Erforschung der Umformung naturfaserbasierter Materialien – sowohl aus grundlagen- als auch aus anwendungsorientierter Perspektive. Im Mittelpunkt stehen die komplexen Wechselwirkungen zwischen Prozess, Material und Maschine, denn wir sind überzeugt: Ein tiefgehendes Prozessverständnis ist die Basis für innovative Lösungen.

Unser Ziel ist die Weiterentwicklung von Umformtechnologien für naturfaserbasierte Materialien. Durch prozessseitige Ansätze und ein umfassendes Materialverständnis wollen wir die Herausforderungen meistern, die das komplexe Verhalten dieser Materialien während der Umformung mit sich bringt. Ein zentraler Aspekt unserer Arbeit ist die enge Verknüpfung zwischen prozessspezifischen Materialeigenschaften und technischer Umsetzung. Durch das Zusammenspiel von Materialverständnis, Prozessentwicklung und Maschinenkonzepten lassen sich maßgeschneiderte Lösungen für unterschiedliche Anwendungen realisieren

Unser Forschungsspektrum umfasst eine Vielzahl naturfaserbasierter Materialien, mit besonderem Fokus auf Kartonmaterialien, Trocken- und Nassvliese sowie Makroalgen. Dabei setzen wir auf folgende Technologien:

3D-Umformtechnologien für die Herstellung von Bechern und Trays (Ziehen und Pressformen)
Prägeverfahren mit Ultraschallunterstützung zur gezielten Strukturierung von Materialien
Optische und mechanische Qualitätsbewertung, um die Prozesssicherheit zu gewährleisten
Prozessspezifische Materialcharakterisierung, um die Wechselwirkungen zwischen Material und Umformprozess besser zu verstehen
Auftragssysteme für Funktions- und Barrierebeschichtungen, um funktionale Eigenschaften der Materialien zu erweitern

Derzeitige Forschungsprojekte befassen sich mit der Entwicklung neuer Prozesse, Materialien und Maschinen für Verpackungsanwendungen. Gleichzeitig eröffnen die Fortschritte in der Bioökonomie neue Einsatzmöglichkeiten für unsere Umformtechnologien in weiteren Anwendungsbereichen.

Aktuelle Projekte

Laufende Projekte Verarbeitungssysteme

Rendering eines metallischen Aufspreizgeräte mit vielen einzelnen Armen und Gelenken.

CartonLID

Deckel für Glasverpackungen für Schokoladencreme und ähnliche Produkte werden in der Regel aus Kunststoffen hergestellt. Das Forschungsprojekt zielt darauf ab, nachhaltige Schraubverschlüsse aus Karton zu entwickeln. Hierzu planen wir die Entwicklung eines innovativen maschinellen Verfahrens zur Herstellung von Kartonschraubdeckeln sowie deren Integration in bestehende Verpackungsmaschinen. Mehr erfahren

Foto eines runden Kartonbechers, der innen blau ist.

Verpackungsformteile mit biobasierter Barriereschicht

Für die Anwendung von Verpackungslösungen aus Karton wird häufig eine zusätzliche Barriereschicht benötigt. Viele dieser Schichten halten den Belastungen in Formprozessen nicht stand oder bestehen aus petrochemischen Stoffen. In diesem Projekt wird eine Barriereschicht auf Basis von Holzbestandteilen entwickelt und mit einem Sprühauftrag nachträglich auf gezogenen Kartonformteile aufgetragen. Mehr erfahren

Schaubild des Projektinhalts. Realer Prozess und reales Bauteil sowie virtueller Prozess und virtuelles Bauteil sind durch den sleben lernenden Regler verbunden.

Inbetriebnahme intelligenter Produktionssysteme - viprosys

Intelligente Produktionssysteme mit vielen Einflussparamtern sind eine Herausforderung bei Ihrer Inbetriebnahme. Gemeinsam mit dem Partner Fraunhofer IWU ist es unser Ziel, einen lernenden Regler an synthetischen Daten aus einem virtuellen Prozessabbild zu trainieren. Dieser angepasste Regler wird anschließend für die Inbetriebnahme des realen Produktionssystems eingesetzt. Mehr erfahren

Kontakt

Verarbeitungssysteme

Dipl.-Ing. Lena Berthold

Arbeitsgebiet Umformen faserbasierter Materialien

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Kontaktinformationen

Professur für Verarbeitungsmaschinen/ Verarbeitungstechnik

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