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Innovationsaward geht an Sarleinsbacher

04.02.2014

In seiner Masterarbeit als Entwicklungsingenieur für Maschinenbau an der FH Wels beschäftigte sich Stefan Oberpeilsteiner (Am Südhang 17) mit der Berechnung der Faserverteilung in kurzfaserverstärkten Materialien.


Preisträger Stefan Oberpeilsteiner (3.v.r.)

 

Sparsame Flugzeuge und Automobile sind gefragt, daher setzen die Konstrukteure verstärkt auf Leichtbauteile bzw. Verbundwerkstoffe.

 

Häufig werden kurzfaserverstärkte Bauteile für Leichtbauanwendungen mit immer höheren Belastungen eingesetzt. Diese Bauteile können im Spritzgussverfahren schnell und kostengünstig hergestellt werden. Einen Nachteil haben derartige Bauteile derzeit noch: Die Faserorientierung und die Faserlängenverteilung ist im Inneren der Teile unterschiedlich ausgeprägt. Das beeinflusst die statische Festigkeit und hat einen starken Einfluss auf die Lebensdauer der Bauteile.

 

Die Kenntnis des Festigkeits- und Schädigungsverhalten dieser Materialen ist daher von wesentlicher Bedeutung. Bisher wurde bei den Berechnungen eine homogene Verteilung der Faserorientierung und –länge angenommen, was zu ungenauen Aussagen über die Festigkeit führte.

 

Stefan Oberpeilsteiner: „Mit numerischen Berechnungsansätzen und Laborversuchen im Computertomograph an der Welser FH habe ich in meiner Diplomarbeit die Steifigkeits- und Festigkeitsverhalten von kurz-glasfaserverstärktem Kunststoff analysiert. Durch die Auswertung der µCT-Bilder konnte ich lokale Schäden detektieren. Zusätzlich dazu habe ich auf Basis dieser µCT-Daten ein numerisches Simulationsmodell der Probengeometrie mit der genauen Verteilung der Faserorientierung und der Faserlängenverteilung erstellt. Somit kann mit speziellen Auswerte-Algorithmen bereits am Computer festgestellt werden, wie sich das Bauteil bei Spannungen und Dehnungen verhalten wird.“

 

Sein Betreuer, FH-Professor Thomas Reiter bestätigt die anspruchsvolle Herausforderung:

„Die in der Arbeit erstellten Berechnungsmodelle und die Kopplung mit µCT-Messungen sind ein völlig neuartiger Ansatz, der bislang in der Literatur nicht beschrieben wurde. Die Arbeit zeigt eine Art der Untersuchung der Materialeigenschaften auf Mikro-Ebene. Alle für die Analyse notwendigen Software-Tools wurden von Herrn Oberpeilsteiner selbst entwickelt. Die Lebensdauer und die Gewichtsersparnis der kurzfaserverstärkten Bauteile können nun mit dieser neuen Berechnungsmethode stark verbessert werden. Das stärkt die Konkurrenzfähigkeit der heimischen Automobil- und Luftfahrtzulieferer. Die Ergebnisse werden außerdem im kommenden Jahr auf internationalen Konferenzen und in wissenschaftlichen Journalen präsentiert.“

Foto v.l.n.r.: Vize-Bürgermeister Hermann Wimmer, FH-Förderverein Wels-Obmann Günter Rübig, LAbg. Doris Schulz, IV OÖ-Präsident Axel Greiner, Florian Pichler (Altenfelden), FH OÖ-Geschäftsführer Gerald Reisinger, Stefan Oberpeilsteiner, Sparkassen OÖ-Vorstandsdirektor Herbert Walzhofer, FH-Dekan Günther Hendorfer.