Leibniz-Institut für
Verbundwerkstoffe GmbH
Verbundwerkstoffe GmbH
Kurzprofil
Das Leibniz-Institut für Verbundwerkstoffe GmbH (IVW) ist eine gemeinnützige Forschungseinrichtung des Landes Rheinland-Pfalz und der Rheinland-Pfälzischen Technischen Universität Kaiserslautern-Landau. Es erforscht und entwickelt Verbundwerkstoffe, Bauweisen und Fertigungsprozesse für zukünftige Anwendungen insbesondere in Mobilität, Energie, Klima und Umwelt, Produktionstechnik und Gesundheit.
Das IVW betrachtet die gesamte Wertschöpfungskette – von den werkstofflichen Grundlagen über Materialcharakterisierung, Modellierung und Simulation bis zu Bauweisenentwicklung, Fertigung, Bauteilprüfung und Recycling. Die Ergebnisse werden unter anderem in öffentlich geförderten Forschungsprojekten und bilateralen Kooperationen mit Industriepartnern in industrielle Anwendungen übertragen.
Kompetenzfelder/Leistungsangebote
Das IVW unterstützt die Entwicklung von Bauteilen und Strukturen aus Faserverbundwerkstoffen, hybriden Materialien und weiteren Leichtbauwerkstoffen. Das Kompetenzspektrum umfasst Auslegung, Berechnung, Konstruktion und Strukturanalyse sowie die Herstellung und experimentelle Prüfung von Prototypen und Bauteilen. Abhängig von der Aufgabenstellung können unter anderem Festigkeit, Versagensverhalten, Lebensdauer sowie Impakt- und Crashverhalten untersucht und simuliert werden.
Nutzen und Mehrwert
Unternehmen können Verbundbauteile entlang der Entwicklungskette vom Werkstoff- und Bauweisenkonzept bis zur experimentellen Validierung untersuchen lassen. Für die Fahrzeugindustrie unterstützt dies die Entwicklung leichter, belastbarer und sicherer Strukturbauteile sowie die Reduzierung von Fahrzeuggewicht und Energieverbrauch.
- Bauteilentwicklung
- Faserverbundwerkstoffe
- Leichtbau
- Strukturanalyse
- Bauteilprüfung
- Crash
- Impakt
- Lebensdauer
- Simulation
- Prototypen
Das IVW verfügt über Methoden zur mechanischen Charakterisierung und Prüfung von Verbundwerkstoffen und Bauteilen. Dazu gehören unter anderem mehraxiale Werkstoffprüfung, Festigkeits- und Lebensdaueranalyse, Untersuchung des Versagensverhaltens sowie zerstörungsfreie Werkstoff- und Bauteilprüfung. Ergänzend werden Methoden zur Bauteilüberwachung entwickelt und eingesetzt.
Nutzen und Mehrwert
Unternehmen können Werkstoffe und Komponenten unter anwendungsnahen Belastungen charakterisieren und hinsichtlich Festigkeit, Schädigung und Lebensdauer bewerten. Für die Fahrzeugindustrie ist dies bei sicherheitskritischen Leichtbaustrukturen, Fahrwerks- und Karosseriekomponenten sowie bei der Absicherung neuer Material- und Bauweisenkonzepte relevant.
- Werkstoffprüfung
- Bauteilprüfung
- Zerstörungsfreie Prüfung
- Lebensdauer
- Betriebsfestigkeit
- Bauteilüberwachung
- Versagensanalyse
- Mehraxiale Prüfung
- Leichtbaustrukturen
Das IVW entwickelt, charakterisiert und optimiert Verbundwerkstoffe und ihre Bestandteile. Dazu gehören funktionalisierte Matrixsysteme, hybride Werkstoffe und Strukturen, Nanokomposite, multifunktionale Verbundwerkstoffe sowie Methoden zur Material- und Prozesscharakterisierung. Ergänzend bestehen Kompetenzen in Werkstoffanalytik, mechanischer Charakterisierung, Tribologie sowie der Untersuchung von Reibung, Verschleiß und Versagensmechanismen.
Nutzen und Mehrwert
Unternehmen können Werkstoffe an spezifische Anforderungen hinsichtlich Gewicht, Festigkeit, Funktionalität, Haltbarkeit und Herstellbarkeit anpassen. Für Fahrzeughersteller und Zulieferer ist dies insbesondere bei Leichtbaustrukturen, hochbelasteten Komponenten, tribologischen Systemen und multifunktionalen Fahrzeugbauteilen relevant.
- Werkstoffentwicklung
- Materialcharakterisierung
- Verbundwerkstoffe
- Multifunktionale Werkstoffe
- Hybridwerkstoffe
- Nanokomposite
- Tribologie
- Reibung
- Verschleiß
- Werkstoffanalytik
Das IVW entwickelt Werkstoff-, Bauweisen- und Fertigungskonzepte für leichte Wasserstoffspeicher aus Faserverbundwerkstoffen. Dazu gehören insbesondere gewickelte beziehungsweise thermoplastische Verbundstrukturen sowie deren Auslegung, Herstellung, Charakterisierung und Prüfung.
Nutzen und Mehrwert
Faserverbundwerkstoffe ermöglichen druckbelastbare Wasserstoffspeicher bei reduziertem Strukturgewicht. Für die Fahrzeugindustrie ist dies bei wasserstoffbetriebenen Pkw, Nutzfahrzeugen, mobilen Arbeitsmaschinen und weiteren mobilen Anwendungen relevant.
- Wasserstoffspeicher
- Druckbehälter
- Faserverbundwerkstoffe
- Leichtbau
- Wickeltechnik
- Thermoplastische Composites
- Wasserstoffmobilität
- Bauteilprüfung
Das IVW entwickelt und validiert Fertigungsprozesse für thermoplastische und duroplastische Verbundbauteile. Das Kompetenzspektrum umfasst unter anderem Presstechnik, Harzinjektionsverfahren, textile Preform-Technologien, Wickeltechnik, Tape- und Fiber-Placement, Umformtechnik, Imprägnierverfahren, Folienextrusion sowie Verbindungs- und Schweißtechnologien. Fertigungsprozesse können experimentell untersucht, simuliert und für industrielle Anwendungen optimiert werden.
Nutzen und Mehrwert
Unternehmen können bei der Auswahl, Auslegung und Optimierung geeigneter Fertigungsprozesse unterstützt werden. Für die Fahrzeugindustrie ermöglicht dies die Entwicklung wirtschaftlicher und reproduzierbarer Produktionsprozesse für leichte Verbundbauteile – von Kleinserien und Prototypen bis zur Vorbereitung automatisierter Produktionslösungen.
- Verarbeitungstechnik
- Fertigungstechnik
- Presstechnik
- Harzinjektion
- Tape Placement
- Fiber Placement
- Wickeltechnik
- Umformtechnik
- Fügetechnik
- Prozessoptimierung
- Automatisierung
Das IVW entwickelt Verfahren und Werkstoffkonzepte für die Wiederverwendung und das Recycling von Faserverbundwerkstoffen. Betrachtet werden Materialkreisläufe sowie die Aufbereitung und erneute Nutzung von Verbundwerkstoffen und zurückgewonnenen Faserbestandteilen in neuen Produkten und Bauteilen.
Nutzen und Mehrwert
Unternehmen können bei der Entwicklung kreislauffähiger Verbundwerkstoffanwendungen und bei der Nutzung von Recyclingmaterialien unterstützt werden. Für die Fahrzeugindustrie ist dies bei der Verwertung von Produktionsresten und ausgedienten Leichtbauteilen sowie bei der Verringerung des Primärmaterialbedarfs relevant.
- Recycling
- Kreislaufwirtschaft
- Faserverbundwerkstoffe
- Rezyklate
- Materialkreisläufe
- Ressourceneffizienz
- Fahrzeugbauteile
- Nachhaltiger Leichtbau
Das IVW entwickelt datenbasierte und simulationsgestützte Methoden für die Entwicklung von Verbundwerkstoffen und Fertigungsprozessen. Dazu gehören die konsistente Erfassung von Material-, Prozess- und Bauteildaten, Prozesssimulationen von der Faser bis zum Bauteil, die institutsinterne Ermittlung erforderlicher Eingangsdaten sowie der Einsatz von Werkzeugsensorik, Machine Vision und KI-basierter Datenverarbeitung. Ergänzend können Fertigungskonzepte und deren technische und wirtschaftliche Umsetzbarkeit untersucht werden.
Nutzen und Mehrwert
Unternehmen können Materialien und Fertigungsprozesse bereits vor aufwendigen Produktionsversuchen virtuell untersuchen und anschließend mithilfe von Prozessdaten optimieren. Für die Fahrzeugindustrie unterstützt dies eine schnellere Prozessentwicklung, reproduzierbare Bauteilqualität, geringeren Materialverbrauch und die Vorbereitung digital überwachter Fertigungsprozesse.
- Prozesssimulation
- Materialsimulation
- Digitalisierung
- Prozessdaten
- Werkzeugsensorik
- Machine Vision
- Künstliche Intelligenz
- Fertigungsoptimierung
- Wirtschaftlichkeitsanalyse
- Digitale Prozessentwicklung
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