@techreport{AndraeAuerBarthetal.2020, author = {Andrae, Marc and Auer, Veronika and Barth, Simon and Baumann, Sarah and Betz, Andreas and Ch{\^a}teauvieux-Hellwig, Camille and Geladze, Ekaterine and Hauch, Julia and Hirschm{\"u}ller, Sebastian and Kapitza, Stephanie and Karlinger, Peter and K{\"o}ster, Heinrich and Kramer, Oliver and L{\"u}ftl, Katharina and Martius, Henrike and Mayr, Andreas and Michanickl, Andreas and Miletzky, Frank and M{\"u}hlbauer, Wolfgang and Niedermaier, Peter and Obermeier, Frederik and Peklo, Franziska and Regauer, Verena and Schanda, Ulrich and Schemme, Michael and Schiffer, Lukas and Sch{\"o}pfer, Fabian and Schumacher, Mara and Schutter, Sabina and Schweiger, Andreas and Seckler, Eva and Sigg, Ferdinand}, title = {Jahresbericht 2019, Forschung - Entwicklung - Innovation}, organization = {Technische Hochschule Rosenheim}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:861-opus4-13977}, pages = {60}, year = {2020}, abstract = {Mit dem j{\"a}hrlich erscheinenden Forschungsbericht m{\"o}chte die Technische Hochschule Rosenheim einen Einblick in ihre vielf{\"a}ltigen Projekte und Aktivit{\"a}ten der angewandten Forschung und Entwicklung geben.}, language = {de} } @article{ObermeierSchumacherBarthetal.2020, author = {Obermeier, Frederik and Schumacher, Mara and Barth, Simon and Karlinger, Peter and Schemme, Michael and Michanickl, Andreas}, title = {Thermoplastische Hybridverbunde mit Holzfasern - Leichtbau mit Naturfasern}, series = {Plastverarbeiter}, volume = {2020}, journal = {Plastverarbeiter}, number = {2}, publisher = {H{\"u}thig GmbH}, address = {Heidelberg}, pages = {34-36}, year = {2020}, abstract = {Gewichtsreduktion ist eine der entscheidenden Herausforderungen, um nachhaltige Fahrzeuge zu entwickeln. Der Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen in Form von Naturfasern, wie Flachs, Kenaf, Hanf, ist Stand der Technik und findet vor allem in der Automobilindustrie Anwendung. Die Gr{\"u}nde sind zahlreich. Naturfasern sind wesentlich kosteng{\"u}nstiger als Carbonfasern und leichter als Glasfasern. Dadurch ergeben sich Kosten- und Gewichtsvorteile. Es lassen sich zudem hervorragende mechanische Eigenschaften erzielen. Schließlich bietet die Verwendung von Naturfasern einen deutlichen {\"o}kologischen Vorteil. H{\"a}ufig kommen dabei Hybridverbunde zum Einsatz. Durch Hybridverbunde lassen sich die Vorteile von Spritzguss und Pressverfahren kombinieren (Funktionalisierung bei hoher Eigensteifigkeit).}, language = {de} } @inproceedings{ObermeierSchumacherBarthetal.2019, author = {Obermeier, Frederik and Schumacher, Mara and Barth, Simon and Karlinger, Peter and Schemme, Michael and Michanickl, Andreas}, title = {Thermoplastische Hybridverbunde mit Holzfaserverst{\"a}rkung}, series = {Technomer 2019}, booktitle = {Technomer 2019}, publisher = {Technomer 2019}, address = {Technische Universit{\"a}t Chemnitz}, pages = {11}, year = {2019}, abstract = {Leichtbau und ressourcenschonende Herstellungstechnologien sind zentrale Themen des 21. Jahrhunderts. Thermoplastische Hybridverbunde mit endlosfaserverst{\"a}rkten Einlegern spielen dabei eine große Rolle, sogenannte Organobleche. Auch Hybridverbunde mit Naturfaserverst{\"a}rkung sind seit langem Stand der Technik und werden vor allem in der Automobilindustrie verwendet. Holzfasern sind in diesem Bereich jedoch noch nicht umfassend untersucht. Der Vortrag befasst sich mit dem Potenzial von Holzfasern f{\"u}r thermoplastische Hybridverbunde im Vergleich zu Naturfasern. Dabei wird ein Einblick auf prozess- und materialtechnische Untersuchungen gegeben. Bei den Versuchen kommen diverse Technologien zum Einsatz. Holzfasern werden {\"u}ber ein Air-Lay-Verfahren mit Kunststofffasern zu einem Vlies gelegt. Bei der Weiterverarbeitung der konsolidierten Vliese zu Hybridverbunden, werden diese mit direkt compoundierten Holzfasern {\"u}ber einen In-Mould-Compounder angespritzt. Es zeigt sich, dass Faserverbunde mit Holzfasern vielversprechende Eigenschaften haben. Weitere Untersuchungen sind n{\"o}tig, um ein tiefgreifendes Verst{\"a}ndnis f{\"u}r die Werkstoffe und die Prozesse zu entwickeln.}, language = {de} } @inproceedings{ObermeierSchumacherBarthetal.2019, author = {Obermeier, Frederik and Schumacher, Mara and Barth, Simon and Karlinger, Peter and Schemme, Michael and Michanickl, Andreas}, title = {Thermoplastische Holzfaservliese f{\"u}r Hybridverbunde}, series = {13. Holzwerkstoffkolloqium}, booktitle = {13. Holzwerkstoffkolloqium}, publisher = {Institut f{\"u}r Holztechnologie Dresden gemeinn{\"u}tzige GmbH}, address = {Dresden}, pages = {66 -- 67}, year = {2019}, abstract = {Leichtbau und Ressourcenschonung sind zentrale Themen des 21. Jahrhunderts. Hybridverbunde mit Naturfasern (z.B. Flachs, Kenaf) sind Stand der Technik und werden v.a. im Automobilbau verwendet. Durch Hybridverbunde lassen sich die Vorteile von Spritzguss und Pressverfahren kombinieren (Funktionalisierung bei hoher Eigensteifigkeit). Obwohl Holzfasern diverse Vorteile gegen{\"u}ber Naturfasern bieten (z.B. geringere Rohstoffrisiken), sind sie in diesem Bereich noch nicht umfassend untersucht.}, language = {de} } @article{ObermeierSchumacherBarthetal.2021, author = {Obermeier, Frederik and Schumacher, Mara and Barth, Simon and Karlinger, Peter and Schemme, Michael and Altst{\"a}dt, Volker}, title = {Verst{\"a}rkung von Polypropylen mit Holzfasern durch Direkt-Compoundierung}, series = {Zeitschrift Kunststofftechnik}, volume = {2021}, journal = {Zeitschrift Kunststofftechnik}, number = {2}, publisher = {Carl Hanser Verlag}, address = {M{\"u}nchen}, pages = {87 -- 111}, year = {2021}, abstract = {Erg{\"a}nzend zum bisherigen Stand der Wissenschaft und Technik wurden in dieser Ver{\"o}ffentlichung Fichtefasern aus einem thermo-mechanischen Aufschlussprozess {\"u}ber einen Spritzgusscompounder mit Polypropylen und Haftvermittler direkt compoundiert. Bei der direkten einstufigen Verarbeitung wurde ein steigender Holzfaseranteil bis 30 Gew.-\% untersucht. Die Charakterisierung der Materialkombinationen erfolgte durch Zugversuche, Melt-Flow-Rate Messungen, Dichtebestimmung, Mikroskopie und Kerbschlagbiegeversuche. Bei steigendem Holzfaseranteil wird eine Steigerung der Zugeigenschaften, der Viskosit{\"a}t und der Dichte festgestellt. Die Kerbschlagz{\"a}higkeit bleibt bei steigendem Holzfaseranteil im Rahmen der Standardabweichung konstant, ist jedoch im Vergleich zum unver{\"a}nderten Grundpolymer geringer.}, language = {de} } @article{ObermeierKarlingerSchemmeetal.2022, author = {Obermeier, Frederik and Karlinger, Peter and Schemme, Michael and Altst{\"a}dt, Volker}, title = {Thermoplastic Hybrid Composites with Wood Fibers: Bond Strength of Back-Injected Structures}, series = {Materials}, volume = {15}, journal = {Materials}, number = {7}, pages = {2473}, year = {2022}, abstract = {Due to their lightweight potential and good eco-balance, thermoplastic hybrid composites with natural fiber reinforcement have long been used in the automotive industry. A good alternative to natural fibers is wood fibers, which have similar properties but are also a single-material solution using domestic raw materials. However, there has been hardly any research into wood fibers in thermoplastic back-injected hybrid composites. This article compares the bond strength of an injection molded rib from polypropylene (PP) and wood fibers to different non-wovens. The non-wovens consisted of wood fibers (spruce) or alternatively natural fibers (kenaf, hemp), both with a polypropylene matrix. Pull-off and instrumented puncture impact tests show that, given similar parameters, the natural and wood-fiber-hybrid composites exhibit very similar trends in bond strength. Further tests using viscosity measurements, microscopy, and computed tomography confirm the results. Wood-fiber-reinforced thermoplastic hybrid composites can thus compete with the natural fiber composites in terms of their mechanical behavior and therefore present a good alternative in technical semi-structural applications.}, language = {en} } @inproceedings{ObermeierKarlingerSchemmeetal.2021, author = {Obermeier, Frederik and Karlinger, Peter and Schemme, Michael and Altst{\"a}dt, Volker}, title = {Verbundhaftung von thermoplastischen Hybridverbunden mit Natur-und Holzfaserverst{\"a}rkung}, series = {Technomer 2021}, booktitle = {Technomer 2021}, publisher = {Technische Universit{\"a}t Chemnitz}, address = {Chemnitz}, isbn = {978-3-939382-15-7}, pages = {1 -- 12}, year = {2021}, abstract = {Leichtbau, ressourcenschonende Herstellungstechnologien und die Verwendung nachwachsender Rohstoffe sind zentrale Themen des 21. Jahrhunderts. Thermoplastische Hybridverbunde mit Naturfaserverst{\"a}rkung sind seit langem Stand der Technik und werden vor allem in der Automobilindustrie verwendet. Holzfasern sind in diesem Bereich jedoch noch nicht umfassend untersucht. Der Vortrag befasst sich mit dem Potenzial von Holzfasern (Fichte) f{\"u}r thermoplastische Hybridverbunde im Vergleich zu Naturfasern (Kenaf, Hanf). Dabei werden mechanische Untersuchungen (Kopf-Zug-Versuch und instrumentierter Durchstoßversuch) von zwei hybriden Bauteilen gezeigt. Die Verbundhaftung wird bei unterschiedlichen Sch{\"a}digungsmechanismen in Abh{\"a}ngigkeit ausgew{\"a}hlter Parameter dargestellt. Die relevanten Effekte werden erg{\"a}nzend durch Mikroskopie und Computertomographie beschrieben. Es zeigt sich, dass thermoplastische Hybridverbunde mit Holzfasern mit dem Benchmark aus Naturfasern mechanisch konkurrieren k{\"o}nnen. Zudem zeigen Holzfasern andere Vorteile wie geringe Rohstoffrisiken.}, language = {de} } @article{ObermeierKarlinger2023, author = {Obermeier, Frederik and Karlinger, Peter}, title = {Luftig leicht verst{\"a}rkt - So werden Biopolymere mit Holzfasern chemisch gesch{\"a}umt}, series = {Plastverarbeiter}, journal = {Plastverarbeiter}, publisher = {H{\"u}thig Medien GmbH}, address = {Heidelberg}, year = {2023}, abstract = {Werden bioabbaubare Polymere mit nat{\"u}rlichen Fasern verst{\"a}rkt und chemisch gesch{\"a}umt, so sind die Bauteile nicht nur kreislauff{\"a}hig, sondern zus{\"a}tzlich werden in der Gebrauchsphase Ressourcen geschont und CO2 eingespart. Die TH Rosenheim forscht auf diesem Gebiet mit Erfolg.}, language = {de} } @phdthesis{Obermeier2023, author = {Obermeier, Frederik}, title = {Prozess- und materialtechnische Entwicklung von thermoplastischen Hybridverbunden mit Holzfaserverst{\"a}rkung}, doi = {10.15495/EPub_UBT_00007170}, school = {Technische Hochschule Rosenheim}, year = {2023}, abstract = {Aufgrund ihres Leichtbaupotentials und der vorteilhaften {\"O}kobilanz werden thermoplastische Hybridverbunde mit Naturfaserverst{\"a}rkung (z. B. Flachs, Hanf und Kenaf) seit langem in der Au-tomobilindustrie eingesetzt. Holzfasern (z. B. Fichte) wurden in diesem Zusammenhang bisher nicht untersucht. Die mechanischen Eigenschaften von Holzfasern sind vergleichbar mit Naturfa-sern. Dar{\"u}ber hinaus bieten Holzfasern Vorz{\"u}ge wie lokale Verf{\"u}gbarkeit und eine vorteilhafte {\"O}kobilanz. Bei Hybridverbunden kann zudem die gleiche Holzfaser sowohl im Anspritzmaterial als auch in fl{\"a}chigen Halbzeugen als Verst{\"a}rkungsfaser genutzt werden. So wird ein unn{\"o}tiger Materialmix vermieden. Im Rahmen dieser Arbeit werden thermoplastische Faserverbundkunststoffe mit Holzfasern un-tersucht. Hierzu werden Fichtefasern {\"u}ber ein thermo-mechanisches Aufschlussverfahren im La-bormaßstab hergestellt. Diese Fichtefasern werden einerseits {\"u}ber einen Spritzgusscompounder mit Polypropylen und Haftvermittler direkt compoundiert, andererseits werden sie mit Polypro-pylenfasern {\"u}ber ein Airlay-Verfahren zu einem Vlies gelegt. Bei der direkten einstufigen Com-poundierung werden verschiedene Holzfaseranteile von bis zu 30 Gew.-\% untersucht. Mit einem steigenden Holzfaseranteil wurde eine Erh{\"o}hung der Zugeigenschaften, der Viskosit{\"a}t und der Dichte festgestellt. Die Holzfasern haben somit eine Verst{\"a}rkungswirkung. Die Kerbschlagz{\"a}hig-keit bleibt bei steigendem Holzfaseranteil im Rahmen der Standardabweichung konstant, ist je-doch im Vergleich zum unver{\"a}nderten Grundpolymer geringer. Eine charakteristische Eigenschaft von direkt angespritzten Strukturen bei Hybridverbunden ist die Verbundhaftung. Im Rahmen dieser Arbeit wird die Verbundfestigkeit von angespritzten Rip-pen aus Polypropylen und Fichtefasern mit verschiedenen Vliesstoffen verglichen. Die Vliese be-stehen aus Holzfasern (Fichte) oder alternativ aus Naturfasern (Kenaf und Hanf), jeweils mit einer Polypropylenmatrix. Im Kopf-Zug-Versuch zeigt sich, dass die Kerntemperatur der Vliese und die Rippengeometrie einen signifikanten Einfluss auf die Verbundhaftung haben. Ein Direkt-Com-pound und ein Wood-Plastic-Composite als Anspritzmaterial unterscheiden sich hinsichtlich der Verbundhaftung nicht signifikant voneinander. Natur- und Holzfaser-Hybridverbunde weisen vergleichbare Tendenzen in der Verbundfestigkeit und Mechanik auf. Weitere Tests mit Compu-tertomographie und Durchstoßversuchen best{\"a}tigen die Ergebnisse. Holzfaserverst{\"a}rkte thermo-plastische Hybridverbunde k{\"o}nnen somit bez{\"u}glich ihres mechanischen Verhaltens mit Naturfa-serverbundwerkstoffen konkurrieren und stellen eine geeignete Alternative dar.}, language = {de} }