Institut für Partikeltechnik, TU Braunschweig

Das Institut für Partikeltechnik (iPAT) beschäftigt sich mit modernen Fragestellungen der Partikeltechnik und Mechanischen Verfahrenstechnik in Forschung, Lehre und Weiterbildung. Gegründet von Professor Stöckmann im Jahre 1929 und übergeben an Professor Jörg Schwedes im Jahre 1976 übernahm Prof. Dr.-Ing. Arno Kwade 2005 die Institutsleitung. Zum jetzigen Zeitpunkt zählt das Institut über 80 Mitarbeiter und wächst und expandiert ständig. Das iPAT untergliedert sich in fünf Forschungsbereiche sowie den Organisationsbereich Lehre und Verwaltung, welche sich zudem in interdisziplinär zusammengesetzten Fachgruppen vernetzen.

3D4Space ist dem Fachbereich „Partikelsimulation und Funktionsstrukturen“ zugeordnet, welcher von Prof. Dr.-Ing. Carsten Schilde geleitet wird. Gegründet im Jahre 2017 ist sie mit momentan sieben Mitarbeitern die jüngste Arbeitsgruppe. Die Forschungsschwerpunkte dieses Bereiches umfassen vor allem zwei große ineinandergreifende Thematiken. Einerseits steht das gezielte Design von Partikelgrenzflächen und -strukturen sowie deren Formulierung und Weiterverarbeitung zu innovativen, neuartigen Produkten, und andererseits die quantitative Beschreibung der für die Strukturbildung verantwortlichen Mikro- und Makroprozesse entlang der Prozesskette im Mittelpunkt.  Um die komplexen Zusammenhänge während der Herstellung und Verarbeitung von Partikeln auf den verschiedenen Größenskalen zu verstehen ist parallel zu den experimentellen Arbeiten ein wesentlicher Schwerpunkt die Simulationen partikulärer Prozesse und Produkte sowie die Ableitung mechanistischer Modelle. Für die Beschreibung partikulärer Prozesse liegt der Schwerpunkt insbesondere auf der Diskreten Elemente Methode (DEM), die für die Betrachtung einer zusätzlichen fluiden Phase mit der Strömungssimulation (CFD) gekoppelt wird.

Im Rahmen des Innovationsverbundes 3D4Space bearbeitet das iPAT Teilprojekt B, welches sich mit der Materialauswahl und -konditionierung zur Verarbeitung mineralischer Werkstoffe und Polymere im Weltraum beschäftigt. Dies beinhaltet die reproduzierbare Herstellung eines Mond-Regolith-Simulanten und Bereitstellung dessen für alle Projektpartner.

Aufnahme eines Basalt- (links) und Gabbropartikels (rechts) der Fraktion > 1000 μm.

 

Zudem sollen ausgewählte Kunststoffsysteme durch Additive verstärkt oder funktionalisiert und in Form von Filamenten über additive Fertigungstechnologien individuell weiterverarbeitet werden. Über Füllstoffe und Anpassung der Polymerformulierungen können Eigenschaften so lokal angepasst und das Endprodukt optimiert werden. Des Weiteren sollen in enger Zusammenarbeit mit der AG Schmiemann (TP E) recycelte Polymerkompositmaterialien zu neuartigen, innovativen Produkten zu verarbeitet werden.

Nachgestellter Fußabdruck von Neil Armstrong mit einem 3D-gedruckten Modell seines Schuhs auf einem Bett aus selbst hergestelltem Regolithsimulanten.

Mitarbeiter:

Lisa Windisch

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