Universität Bayreuth: Effiziente Forschung dank modernisierter Prüfmaschinen und Software
Case Study
- Kunde: Universität Bayreuth, Polymere Werkstoffe
- Ort: Bayreuth, Deutschland
- Branche: Institute & Akademie
- Thema: Modernisierung der gesamten Hard- und Software der statischen und dynamischen Prüfung
Juli 2025
Der Fachbereich Polymere Werkstoffe der Universität Bayreuth modernisierte seine mechanische Prüfung: Die gesamte Prüfinfrastruktur wurde auf den neuesten und einheitlichen Stand gebracht. Dies umfasst insgesamt fünf statische und sechs dynamische Prüfmaschinen. Zur Ergänzung des Prüfspektrums wurde zusätzlich eine Linear Torsion Maschine angeschafft.
Nachhaltige und digitale Lösungen für die Zukunft: Interdisziplinäre Forschung im Bereich Polymere Werkstoffe
Der Lehrstuhl für Polymere Werkstoffe an der Universität Bayreuth ist ein international anerkannter Forschungspartner im Bereich Kunststoffe. Seine Arbeit umfasst verschiedenste Branchen: Angefangen bei der Luftfahrt über die Medizin bis hin zu Konsumgütern. Dabei deckt er die gesamte Wertschöpfungskette ab, von Rohstoffen und Materialien bis hin zu Tier-1-Suppliers, also direkte Zulieferer für Original Equipment Manufacturers (OEMs).
Ein qualifiziertes Team aus Naturwissenschaftlern, Ingenieuren und Informatikern ermöglicht interdisziplinäres Arbeiten unter einem Dach und fördert so die Entwicklung innovativer Lösungen und die Bewältigung komplexer Herausforderungen.
Die Forschung am Lehrstuhl basiert auf drei Säulen: Anwendungsorientierung, Nachhaltigkeit und Digitalisierung. Direkt von Beginn an werden die spätere Anwendung und deren Anforderungen berücksichtigt. Dabei unterstützt wissenschaftliche Expertise in Materialien und Technologien die Entwicklung fortschrittlicher Anwendungen. Die Wissenschaftler betrachten den gesamten Lebenszyklus von polymeren Werkstoffen, um die Nachhaltigkeit ganzheitlich bewerten zu können. Für schnellere und bessere Forschungsergebnisse kommen digitale Technologien zum Einsatz. Zusätzlich legen die Wissenschaftler großen Wert auf die enge Verzahnung von Material-, Verfahrens- und Produkteigenschaften von Polymerwerkstoffen. Neben den klassischen Prüfverfahren, bei denen die Last quasistatisch auf die Prüfkörper aufgebracht wird, können durch intern einheitlich gestaltete Prüfaufbauten die gleichen Prüfungen auf servohydraulischen Prüfmaschinen durchgeführt werden, um Aussagen über die Dauerlastfestigkeit von Werkstoffen zu treffen. Die verfügbaren Prüfmaschinen sind mit verschiedenen Kraftsensoren, Wegmesssystemen und Temperierkammern ausgestattet, um ein möglichst breites Aufgabenspektrum abzudecken. Dabei finden die Untersuchungen sowohl an genormten Probenkörpern als auch an Bauteilen statt.
Modernisierung und Investition in eine Elektrodynamische Linear-Torsion-Prüfmaschine
Hintergrund:
Der Lehrstuhl für Polymere Werkstoffe an der Universität Bayreuth modernisiert seine digitale Werkstoffprüfung. Das Ziel: Forschungsdaten sicher und langfristig zu speichern.
Digitalisierung und Vernetzung:
Die Prüfmaschinen werden mit der Software SLIMS verbunden, einem Laborinformations-Managementsystem (LIMS) und elektronischen Laborjournal (ELN). Dies verbessert eine strukturierte Erfassung und Speicherung aller Prüfparameter und Echtzeitdaten über die IIoT-Plattform Mindsphere.
Einheitliche Soft- und Hardware:
Die einheitliche Soft- und Hardware aller Prüfmaschinen erleichtert die Vernetzung und Datenaufbereitung von der Entwicklung bis zur Marktreife.
Investition in die ZwickRoell Elektrodynamische Linear-Torsion-Prüfmaschine (LTM):
Die neue Elektrodynamische Linear-Torsion-Prüfmaschine (LTM) ermöglicht die Untersuchung des Ermüdungsverhaltens von Werkstoffen unter realen Bedingungen. Multi-axiale Belastungszustände treten in verschiedenen Branchen auf, wie Medizintechnik, Energietechnik, Luftfahrt und Sport.
Anwendungsbeispiele:
- Medizintechnik: Normgerechte Prüfung von Hüftgelenk-, Knie- oder Zahnimplantaten
- Energietechnik: Lebensdauerversuche an Windenergierotorblättern
- Luftfahrt: Prüfung von Leitwerken
- Sport: Untersuchung der Belastungszustände von Laufschuhen
Die Modernisierung und Investition in die Elektrodynamische Linear-Torsion-Prüfmaschine (LTM) verbessert sowohl die Effizienz als auch die Genauigkeit der Werkstoffprüfung am Lehrstuhl für Polymere Werkstoffe. Der Lehrstuhl für Polymere Werkstoffe an der Universität Bayreuth besitzt insgesamt 15 ZwickRoell Prüfmaschinen, darunter fünf statische Prüfmaschinen, ein ZwickRoell Pendelschlag, eine Kriechprüfstand Kappa 6x10SS sowie sieben dynamische Prüfmaschinen.
ZwickRoell Prüfmaschinen beim Lehrstuhl für Polymere Werkstoffe an der Universität Bayreuth
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