DLR - Institut für Werkstoff-Forschung

Institut für Werkstoff-Forschung

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Heinz Voggenreiter
Institutsdirektor, Köln-Porz

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Stefan Reh
Stellv. Direktor, Köln-Porz

Institut für Werkstoff-Forschung

Der Forschungsschwerpunkt des Instituts für Werkstoff-Forschung liegt in der Entwicklung neuer Werkstofflösungen und ihrer Prozesstechniken für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, in der Energie und im Automobilsektor. In Kooperation mit anderen DLR-Instituten sowie nationalen und internationalen Partnern arbeitet das Institut für Werkstoff-Forschung an Grundlagen- und angewandter Forschung. Das Forschungsportfolio erstreckt sich entlang der Bereiche der Metallischen Strukturen, der Hybriden Systeme und Intermetallics, der keramischen Strukturwerkstoffe, der Thermoelektrischen Systemen sowie der Hochtemperatur- und Funktionsschichten. Die Entwicklung von Numerischen Methoden zur Simulation des Materialverhaltens komplettiert diese Kompetenzen mit dem Ziel den Transfer von Materialien in industrielle Applikationen zu unterstützen.

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Forschungsthemen des Instituts

Keramische Verbundwerkstoffe für Hochtemperatur-Anwendungen in Luftfahrt, Raumfahrt und Energietechnik

Für den zukünftigen Luftverkehr ist die Bereitstellung effizienter und umweltfreundlicher Antriebe von hoher ökonomischer und ökologischer Bedeutung, dies gilt sowohl für zivile als auch für militärische Flugzeuge. Ein herausragendes Ziel der Forschungs- und Entwicklungsarbeiten im DLR…

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Hochtemperatur- und Funktionsschichten

Schutzschichten werden eingesetzt, um das Einwirken schädigender Umgebungsmedien auf Werkstoffe, Bauteile und Strukturen zu verhindern. Im Institut werden sowohl metallische als auch keramische Schutzschichten…

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Reibrührschweißen – Friction Stir Welding

Das Reibrührschweißen oder Friction Stir Welding (FSW) ist ein einfaches, sauberes und innovatives Fügeverfahren für Leichtmetalle. Im Vergleich zu konventionellen Fügeverfahren sind aufgrund der hohen FSW-Nahtfestigkeiten…

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Thermoelektrische Materialien und Systeme

Thermoelektrische Sensoren zum Einsatz bei hohen Temperaturen bedingen die Verfügbarkeit von aktivem Material hoher Empfindlichkeit, Linearität und funktioneller Langzeitstabilität, von hochtemperaturbeständigen Kontaktierungen…

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Metallische Werkstoffe und Strukturen

Im Forschungsfeld metallische Werkstoffe und Strukturen liegt der Fokus auf der Charakterisierung der „Damage Tolerance“-Eigenschaften von metallischen Leichtbaulegierungen auf Al- und Ti-Basis und auf der Erarbeitung von neuen, wirtschaftlicheren Methoden zur Bestimmung der Damage-Tolerance-relevanten Kenngrößen.

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Experimentelle und Numerische Methoden

Immer kürzere Entwicklungszeiten für neue Bauteile und Aggregate erfordern die beschleunigte und genaue Ermittlung von Werkstoffeigenschaften. Durch die Kombination von experimentellen und numerischen Methoden lässt sich die Zahl zeitaufwändiger Experimente ohne Verlust an Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Daten reduzieren.

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Hybride Werkstoffsysteme

Jeder Werkstoff hat seine spezifischen Eigenschaften und Vorteile. Aufgrund der zunehmenden Komplexität und der immer vielfältigeren Anforderungen an Bauteile und Gesamtsysteme ist die Wahl eines Werkstoffes oft mit Einbußen bei bestimmten Einsatzbedingungen verbunden. Um diesem Dilemma zu entgehen, bietet sich die intelligente Kombination verschiedener Werkstoffe zu einem hybriden Werkstoffsystem an.

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Intermetallics

Titanaluminide, intermetallische Legierungen mit den Hauptlegierungselementen Titan und Aluminium, zählen zu den viel versprechenden Werkstoffsystemen für Anwendungen im Hochtemperatur- und Strukturbereich in der Zukunft. Aufgrund ihrer geringen Dichte bei einer gleichzeitig guten Hochtemperaturfestigkeit sind diese Werkstoffe prädestiniert für den Einsatz in stationären Gas- oder Flugzeugturbinen sowie im Automobilbau für Ventile und Turbolader.

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Werkstoffmechanische Prüfung

In der Arbeitsgruppe Werkstoffmechanische Prüfung wird die mechanische Charakterisierung von Werkstoffen als wissenschaftlich-technische Dienstleistung für alle Abteilungen des Instituts angeboten. Es werden Werkstoffuntersuchungen bei beliebigen Belastungen unter einachsiger und biaxialer Beanspruchung durchgeführt. Messungen sind an Luft, im Vakuum und in korrosiver Umgebung im Temperaturbereich von -40°C bis + 1400°C möglich.

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Mikroanalytik und Metallografie

In der Arbeitsgruppe Mikroanalytik und Metallografie wird die Grundcharakterisierung von Werkstoffen hinsichtlich des Gefüges, der chemischen Zusammensetzung im Mikrobereich und der Phasenanalyse als wissenschaftlich-technische Dienstleistung durchgeführt. Diese Arbeiten liefern häufig den wesentlichen Beitrag zum Verständnis der Korrelationen zwischen Materialsynthese und resultierenden Eigenschaften. Die Bewertung der mikrostrukturellen und analytischen Daten erfolgt in Zusammenarbeit mit den auftraggebenden Organisationseinheiten.

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Bericht: DGM-Fortbildungsseminar „Titan und Titanlegierungen“


NRW-Wissenschaftsminister Schulze eröffnet neues Kompetenzzentrum beim DLR in Köln


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Bericht Kolloquium: Integrale Leichtbaustrukturen - Der Weg zum Rumpf von Morgen


Großes Interesse am neuen DGM-Fachausschuss Hybride Werkstoffe und Strukturen


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Strom durch Wärme - Neue Forschungsanlage zur Energietechnik eingeweiht


Werkstoff-Forscher des DLR erfolgreich auf InnoMateria


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Handout "Institut für Werkstoff-Forschung"