@misc{GerstenbergerOsieckiKrolletal., author = {Gerstenberger, Colin and Osiecki, Tomasz and Kroll, Lothar and Scholz, Peter and Seidlitz, Holger}, title = {Processing and characterization of cathodic dip coated metal/composite-laminates}, series = {Archives of Civil and Mechanical Engineering}, volume = {16}, journal = {Archives of Civil and Mechanical Engineering}, number = {3}, issn = {1644-9665}, doi = {10.1016/j.acme.2016.03.001}, pages = {467 -- 472}, abstract = {The current trend shows an increasing demand for novel technologies, that facilitate a functional integration of fiber reinforced polymers (FRP) in metal based structures, especially in automotive industry. To comply with the requirements of large-scale production the use of fiber reinforced thermoplastics in form of hybrid metal/composite-laminates seems advantageous. By targeted exploitation of their high lightweight potential, combined with suitable capabilities for mass production and good damping properties, cost-effective and weight-optimized parts with high stiffness and load capacity can be provided for future applications. As there is little known about the processing and the mechanical properties of thermoplastic based FRP/metal-laminates, the study focuses on the development of novel hybrid laminates with low residual stresses, made of metallic steel sheets and continuous glass or carbon fiber reinforced polyamide 6. In this context, the influence of several pre-operations like sand blasting, cleaning or primer application on the interlaminar shear strength (ILSS) was examined in addition to their resistance to cathodic dip paint treatment.}, language = {en} } @techreport{KrollNendelSeidlitzetal., author = {Kroll, Lothar and Nendel, Wolfgang and Seidlitz, Holger and Gerstenberger, Colin and Osiecki, Tomasz}, title = {Bauweisenkonzepte und Auslegung von Krafteinleitungsbereichen bei Hybridstrukturen aus Faser-Kunststoff/Metall-Verbunden im Fahrzeugbau}, publisher = {Europ{\"a}ische Forschungsgesellschaft f{\"u}r Blechverarbeitung e.V.}, address = {Hannover}, isbn = {978-3-86776-463-6}, pages = {170, XIV}, abstract = {Als Teil des DFG/AiF-Clusters „Großserientaugliche Prozessketten f{\"u}r hochintegrierte Bauteile aus hybriden Faser-Kunststoff / Metall-Verbunden" erfolgte im AiF-Projekt 17688 BR/1 die methodische Entwicklung von großserientauglichen Bauweisenkonzepten f{\"u}r Hybridstrukturen aus thermoplastbasierten Faser-Kunststoff/Metall-Verbunden (FK/M-Verbunden) im Fahrzeugbau sowie die Erarbeitung von belastungsgerechten Krafteinlei-tungsbereichen zur Integration der neuartigen Bauteile in metallische Strukturen. Die Pro-jektergebnisse wurden in Form von drei generischen Technologiedemonstratoren am Beispiel von hybriden Pkw-Dachquertr{\"a}gern veranschaulicht. Dabei wurden zwei Demonstratoren aus FK/M-Verbunden mit Stahl- (HC220Y+ZE, t = 0,25 mm) bzw. Aluminiumdeckschichten (EN AW 5182, t = 0,2 mm) und ein Faser-Kunststoff-Verbund-Dachquertr{\"a}ger (Kohlenstofffaserverst{\"a}rktes Polyamid 6) mit metallischen Lasteinleitungselementen (HC260LAD+Z100 bzw. AA5754-W, t = 1,0 mm) konzipiert. Im Vergleich zu einer Referenzgeometrie in Stahlbauweise (t = 1,0 mm) konnte bei ver-gleichbaren Steifigkeitseigenschaften eine Masseeinsparung von bis zu 55\% mit FK/M-Verbunden und etwa 64\% in Faser-Kunststoff-Verbundbauweise prognostiziert werden. Die simulativ ermittelten Ergebnisse werden in Teilprojekt 5 des Clusters experimentell validiert. Im Hinblick auf eine werkstoffgerechte Anbindung der stark anisotropen Bauteile an metallische Grundstrukturen wurden Untersuchungen zum Thermomechanischen Ausformf{\"u}geverfahren (TAF) und dem Kleben mittels 2K-Epoxid- und 2K-Polyurethanklebstoffen durchgef{\"u}hrt. Anders als bei etablierten Verfahren aus dem Metallbau, wie dem Nieten, Clinchen oder Schrauben, die auf spanend gebohrten Durchgangsl{\"o}chern im Faser-Kunststoff-Verbund oder F{\"u}geelementen mit Schneidanteil basieren, findet bei den untersuchten Verfahren keine Sch{\"a}digung der Faserstruktur statt. Die Ergebnisse aus Kopf- und Scherzugversuchen nach DIN EN ISO 14272 und DIN EN ISO 14273 zeigen eine prinzipielle Eignung des TAF-Verfahrens, sowohl f{\"u}r die Verbindung von FK/M-Hybridlaminaten, als auch FKV mit Metall. In Zugscherpr{\"u}fungen nach DIN EN 1465 wurde der Einfluss verschiedener Vorbehandlungsmaßnahmen auf die Haftfestigkeit der geklebten Zugscherproben ermittelt. Dabei erwies sich insbesondere die Kombination aus Korundstrahlen und Beflammen mittels Flammenpyrolyse als zielf{\"u}hrend. Nach Ermittlung der ben{\"o}tigten Kennwerte wurde eine Simulations- und Auslegungsstrategie f{\"u}r kraftflussgerechte F{\"u}gepunkte am Beispiel von thermomechanisch gef{\"u}gten Verbindungen vorgestellt. Aufgrund der anisotropiespezifischen, inhomogenen dreidimensionalen Spannungszust{\"a}nde in der Umgebung von FKV-F{\"u}gezonen wird eine schnittreaktionsbezogene Methodik zur Auslegung von FK/M-F{\"u}gezonen empfohlen. In Verbindung mit einer entsprechenden Versagenshypothese erlaubt diese auf Basis von einfachen F{\"u}gepunkt-Ersatzmodellen eine einfache ingenieurm{\"a}ßige Analyse des F{\"u}gepunktversagens durch Auslesen der Schnittreaktionen. Des Weiteren wurden in Zusammenarbeit mit TP5 zwei Prozessvarianten zur fertigungs-technischen Umsetzung der hybriden Dachquertr{\"a}ger aufgestellt. In ersten Vorversuchen konnte daran bereits die Herstellung erster Demonstratoren erfolgreich durchgef{\"u}hrt wer-den, die im Rahmen des 35. EFB-Kolloquiums am 25.03.2015 in Bad Boll sowie im EFB-Arbeitskreis Hybride Strukturen am 21.01.2015 in Dresden und 17.06.2015 in Rostock vorgestellt wurden. Das Ziel des Forschungsvorhabens wurde erreicht. Das IGF-Vorhaben „Bauweisenkonzepte und Auslegung von Krafteinleitungsbereichen bei Hybridstrukturen aus Faser-Kunststoff/Metall-Verbunden im Fahrzeugbau" wurde im Rahmen des AiF/DFG-Clusters „Großserientaugliche Prozessketten f{\"u}r hochintegrierte Bauteile aus hybriden Faser-Kunststoff/Metall-Verbunden" unter der F{\"o}rdernummer AiF 17688BR/1 von der Forschungsvereinigung EFB e.V. finanziert und betreut und {\"u}ber die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) im Rahmen des Programms zur F{\"o}rderung der industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium f{\"u}r Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gef{\"o}rdert. Der Abschlussbericht ist als EFB-Forschungsbericht Nr. 417 erschienen und bei der EFB-Gesch{\"a}ftsstelle und im Buchhandel erh{\"a}ltlich.}, language = {de} } @inproceedings{ScholzSchieckMuelleretal., author = {Scholz, Peter and Schieck, Frank and M{\"u}ller, Roland and Seidlitz, Holger and Gerstenberger, Colin and Osiecki, Tomasz and Behrens, Bernd-Arno and Vucetic, Milan and Grbic, Nenad and Neumann, Andr{\´e}}, title = {Umformprozessketten f{\"u}r Bauteile aus Faser-Kunststoff/Metall-Verbunden}, series = {Intermezzo der hybriden Werkstoffl{\"o}sungen: Hat Blech eine Zukunft?, Tagungsband des 35. EFB-Kolloquiums Blechverarbeitung 2015 am 24. und 25. M{\"a}rz 2015 in Bad Boll}, booktitle = {Intermezzo der hybriden Werkstoffl{\"o}sungen: Hat Blech eine Zukunft?, Tagungsband des 35. EFB-Kolloquiums Blechverarbeitung 2015 am 24. und 25. M{\"a}rz 2015 in Bad Boll}, publisher = {Europ{\"a}ische Forschungsgesellschaft f{\"u}r Blechverarbeitung e.V.}, address = {Hannover}, isbn = {978-3-86776-452-0}, pages = {151 -- 171}, abstract = {Im Rahmen des DFG-AiF-Clustervorhabens »Großserientaugliche Prozessketten f{\"u}r hochintegrierte Bauteile aus hybriden Faser-Kunststoff / Metall-Verbunden« besch{\"a}ftigt sich das Fraunhofer IWU, die TU Chemnitz und das IFUM mit der Entwicklung großserienf{\"a}higer Prozessketten zur effizienten Verarbeitung von Faser-Kunststoff / Metall (FK/M)-Verbunden zu konturierten Werkst{\"u}cken, insbesondere unter Ber{\"u}cksichtigung der Anforderungen aus der Automobilindustrie. Dazu werden zwei grundlegende serienf{\"a}hige Prozessketten f{\"u}r die Fertigung profilierter Bauteile entwickelt: Bei der Prozesskette 1 werden ebene FKM-Verbunde, bestehend aus optimiertem thermoplastischen Faser-Kunststoff und d{\"u}nnwandigen Metalldecklagen, thermisch unterst{\"u}tzt zu profilierten Strukturbauteilen umgeformt. Die Prozesskette 2 behandelt eine neue Prozessvariante, bei der w{\"a}hrend der gemeinsamen Umformung von thermoplastischen Faser-Kunst¬stoff-Verbunden und metallischen Blechen die Verbindung der Einzelwerkstoffe zu hybriden Strukturen prozessintegriert erfolgt. Bei der Technologieentwicklung wird die gesamte Prozesskette von der Temperierung der Materialien {\"u}ber das Handling der Einzelkomponenten bis hin zur Umformung und Abk{\"u}hlung der Teile unter Druckbeanspruchung betrachtet. F{\"u}r diese Prozesskette wird ein Werkzeug ausgelegt und unter seriennahen Bedingungen umgesetzt. Die Machbarkeit beider Prozessvarianten wird an einem Technologiedemonstrator nachgewiesen und hinsichtlich der Prozessf{\"a}higkeit und der Verfahrensgrenzen miteinander verglichen. Als branchenspezifischer Technologiedemonstrator wurde gemeinsam mit den projektbegleitenden Firmen der Dachquertr{\"a}ger einer PKW-Karosserie ausgew{\"a}hlt. An der fertiggestellten Komponente werden die mechanischen Bauteileigenschaften bei statischer Belastung gepr{\"u}ft. Ziel ist die Bewertung des Einsatzpotentials der untersuchten FK/M-Verbunde in Karosseriestrukturen von PKWs unter Leichtbaugesichtspunkten. Auf Basis des erarbeiteten Prozess-Know-hows k{\"o}nnen die Prozesszeiten und -kosten belastbar kalkuliert werden. Damit steht der Industrie zum Abschluss des Verbundprojekts ein umfassendes Instrument zur prozessorientierten Bauteilauslegung, Technologieplanung und Kalkulation anwendungsbereit f{\"u}r die Serienfertigung zur Verf{\"u}gung.}, language = {de} } @misc{OsieckiGerstenbergerSeidlitzetal., author = {Osiecki, Tomasz and Gerstenberger, Colin and Seidlitz, Holger and Hackert, Alexander and Kroll, Lothar}, title = {Behavior of Cathodic Dip Paint Coated Fiber Reinforced Polymer/Metal Hybrids}, series = {International Journal of Engineering Sciences \& Research Technology}, volume = {4}, journal = {International Journal of Engineering Sciences \& Research Technology}, number = {2}, issn = {2277-9655}, pages = {146 -- 150}, language = {en} } @misc{SeidlitzGerstenbergerOsieckietal., author = {Seidlitz, Holger and Gerstenberger, Colin and Osiecki, Tomasz and Simon, Sylvio and Kroll, Lothar}, title = {High-performance lightweight structures with Fiber Reinforced Thermoplastics and Structured Metal Thin Sheets}, series = {Journal of Materials Science Research}, volume = {4}, journal = {Journal of Materials Science Research}, number = {1}, issn = {1927-0585}, doi = {10.5539/jmsr.v4n1p28}, pages = {28 -- 35}, language = {en} } @misc{OsieckiSeidlitzGerstenbergeretal., author = {Osiecki, Tomasz and Seidlitz, Holger and Gerstenberger, Colin and Kroll, Lothar and Scholz, Peter}, title = {Customized Metal/Composite Hybrids for Automotive Applications}, series = {AutoMetForm - SFU 2014, new materials for vehicle components, november 3rd to 5th 2014, Freiberg, Saxony, conference proceedings}, journal = {AutoMetForm - SFU 2014, new materials for vehicle components, november 3rd to 5th 2014, Freiberg, Saxony, conference proceedings}, publisher = {Institut f{\"u}r Metallformung}, address = {Freiberg}, isbn = {978-3-86012-490-1}, pages = {29 -- 36}, language = {en} } @inproceedings{OsieckiSeidlitzGerstenbergeretal., author = {Osiecki, Tomasz and Seidlitz, Holger and Gerstenberger, Colin and Kroll, Lothar and Scholz, Peter}, title = {Heavy-Duty Hybrid Laminates for Automotive Mass Production}, series = {Materials Science Engineering Congress 2014 (MSE 2014), Darmstadt, 2014}, booktitle = {Materials Science Engineering Congress 2014 (MSE 2014), Darmstadt, 2014}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0011-n-3364468}, pages = {24}, language = {en} } @inproceedings{GerstenbergerSeidlitzOsieckietal., author = {Gerstenberger, Colin and Seidlitz, Holger and Osiecki, Tomasz and Kroll, Lothar}, title = {Bionic Inspired High Stressable Joints for Multi-material Constructions with FRP and Metals}, series = {Materials Science Engineering (MSE 2014), Darmstadt, 2014}, booktitle = {Materials Science Engineering (MSE 2014), Darmstadt, 2014}, language = {en} } @inproceedings{HackertGerstenbergerOsieckietal., author = {Hackert, Alexander and Gerstenberger, Colin and Osiecki, Tomasz and Seidlitz, Holger}, title = {Hybrid sandwich composites with porous aluminum core and thermoplastic fiber-reinforced composite top layers}, series = {Proceedings of the 23rd Annual International Conference on Composites/Nano Engineering (ICCE23), Chengdu (China), 2015}, booktitle = {Proceedings of the 23rd Annual International Conference on Composites/Nano Engineering (ICCE23), Chengdu (China), 2015}, pages = {247 -- 248}, language = {en} } @inproceedings{OsieckiGerstenbergerHackertetal., author = {Osiecki, Tomasz and Gerstenberger, Colin and Hackert, Alexander and Kroll, Lothar and Seidlitz, Holger}, title = {Thermoplastic fiber reinforced/metal-hybrid laminates for structural lightweight applications}, series = {Proceedings of the 23rd Annual International Conference on Composites/Nano Engineering (ICCE23), Chengdu (China), 2015}, booktitle = {Proceedings of the 23rd Annual International Conference on Composites/Nano Engineering (ICCE23), Chengdu (China), 2015}, pages = {595 -- 596}, language = {en} } @inproceedings{GerstenbergerHackertOsieckietal., author = {Gerstenberger, Colin and Hackert, Alexander and Osiecki, Tomasz and Kroll, Lothar and Seidlitz, Holger}, title = {Load adjusted fiber reinforced polymer/metal joints in cathodic dip paint conditions}, series = {Proceedings of the 23rd Annual International Conference on Composites/Nano Engineering (ICCE23), Chengdu (China), 2015}, booktitle = {Proceedings of the 23rd Annual International Conference on Composites/Nano Engineering (ICCE23), Chengdu (China), 2015}, pages = {227 -- 228}, language = {en} } @misc{SztorchRomanczukRuszukGłowackaetal., author = {Sztorch, Bogna and Romanczuk-Ruszuk, Eliza and Głowacka, Julia and Kustosz, Magdalena and Osiecki, Tomasz and Jakubowska, Paulina and Seidlitz, Holger and Przekop, Robert E.}, title = {Improving the processing and mechanical properties of 3D printable biocomposite based on polylactide, sediment rock, and natural beeswax}, series = {Polymer Bulletin}, volume = {2024}, journal = {Polymer Bulletin}, publisher = {Springer Science and Business Media LLC}, issn = {0170-0839}, doi = {10.1007/s00289-024-05614-1}, pages = {31}, abstract = {Polylactide is a material often used in additive techniques. Due to poor mechanical properties, there is a constant search for additives, fillers, and modifiers that could improve these properties. Natural fillers and additives are promising compounds because they can improve the properties of the composite and at the same time are environmentally friendly. This work concerns the first-time modification of PLA using the Opoka sedimentary rock, modified with natural beeswax and commercially available wax. The addition of sedimentary rock caused the natural color of the obtained fibers, and it was found that the Opoka addition has a positive effect on the processing and printing parameters, allowing for a significant reduction in the operating temperature and the extrusion and printing speed, as well as better interlayer adhesion and adhesion to the printer bed, which is particularly important in the case of 3D printing. The obtained materials were characterized by a higher degree of crystallinity, and better mechanical and surface parameters (significantly higher contact angles and hydrophobic properties).}, language = {en} } @article{HartungSeidlitzOsieckietal., author = {Hartung, David and Seidlitz, Holger and Osiecki, Tomasz and Sztorch, Bogna and Przekop, Robert E. and Kazimierczuk, Magdalena}, title = {Flax fiber reinforced PET-G composites with improved interfacial adhesion}, series = {Polimery}, volume = {70}, journal = {Polimery}, number = {2}, publisher = {LUKASIEWICZ Research Network - Industrial Chemistry Research Institute}, address = {Warsaw}, issn = {2957-0263}, doi = {10.14314/polimery.2025.2.4}, pages = {113 -- 123}, abstract = {Recycled PET-G (rPET-G) composites reinforced with flax fiber were obtained. To improve interfacial adhesion, the fiber was treated by washing and finishing with bio-based epoxidized soybean oil and admixture acid. The effect of fiber surface treatment on its properties and those of the composites was evaluated by TGA, FT-IR and SEM, as well as by contact angle, flexural and tensile measurements. The results indicated delayed degradation of the treated flax fiber with a fiber mass loss of about 4 wt\%. The flexural strength and modulus increased for the washed and finished flax fiber compared to the untreated one. While the tensile properties were influenced by structural effects resulting from the fiber treatment. These findings contribute to the development of more sustainable and high-performance natural fiber-reinforced thermoplastic composites.}, language = {en} } @misc{SztorchPakułaFrydrychetal., author = {Sztorch, Bogna and Pakuła, Daria and Frydrych, Miłosz and Romańczuk-Ruszuk, Eliza and Osiecki, Tomasz and Sedlitz, Holger and Przekop, Robert E.}, title = {SH-SSQ as a modifier for superior mechanical properties and improved plasticity of 3D printed PLA}, series = {Scientific Reports}, volume = {15}, journal = {Scientific Reports}, number = {1}, publisher = {Springer Science and Business Media LLC}, issn = {2045-2322}, doi = {10.1038/s41598-025-86365-5}, pages = {1 -- 14}, abstract = {This work confirms that the use of silisequioxanes in the modification of polymeric and composite materials to change their properties is possible in the range of low modifier concentrations, not exceeding 2.5\%. This study investigates the impact of (3-thiopropyl)polysilsesquioxane (SSQ-SH) on the properties of polylactide (PLA) for 3D printing. Microscopic analysis using SEM and EDS mapping proved that SSQ-SH is well dispersed in the polymer matrix in the concentration range of 0.25-2.5 wt\%, agglomerations were observed at 5 wt\% concentration, which reduces the homogeneity of the material and is also reflected in the mechanical test results. Mechanical testing shows SSQ-SH enhances flexibility and toughness, with the most significant improvements observed at 1 wt\% and 1.5 wt\% concentrations. Specifically, elongation at break increases by up to 56\% and impact strength by up to 37\% compared to unmodified PLA. These results suggest SSQ-SH is an effective plasticizer, improving interlayer adhesion and reducing brittleness. The optimal SSQ-SH concentrations for maximizing mechanical performance and material integrity are 1 wt\% and 1.5 wt\%. Part of the produced samples was conditioned in a climatic chamber, it was observed based on DSC and XRD analysis that the crystallinity of the materials significantly increases after exposure to UV radiation, which is also confirmed by microscopic observations. This study highlights the potential of SSQ-SH in improving the performance of 3D printed PLA materials and efficient modification is possible even in the range of low modifier concentrations, not exceeding 2.5\%.}, language = {en} }