Nach Jahren der Forschung im Fachbereich Werkstofftechnik, vier peer-reviewten full paper als Hauptautor und sehr anspruchsvollen Kursen an der TU Graz, war es am Freitag, 9.6.2023 endlich soweit.
Das Rigorosum stand an und der Welser FH-Forschungsassistent Manuel Längauer hatte die Chance, seine Arbeit noch ein letztes offizielles Mal zu verteidigen. „Experimental and numerical evaluation of the heating behavior of thermoplastic composites prior to forming” war der Arbeitstitel und das Resultat eines Teils eines Arbeitspakets des EFRE Forschungsprojekts ProFVK. Nach 30-minütiger Präsentation der Arbeit und anschließenden 80 Minuten Befragung wurde Manuel Längauer der Titel Doktor der technischen Wissenschaften verliehen.
Der Puchenauer Manuel Längauer ist 36 Jahre alt. Er hat in der Linz International School Auhof maturiert und anschließend das Studium Werkstoffwissenschaften & Fertigungstechnik am Campus Wels erfolgreich absolviert. Schon während seines Studiums war er für die Forschungsgruppe von FH-Prof. Priv.-Doz. Dipl. Ing. Dr.mont. Gernot Zitzenbacher tätig und er blieb dieser nach seinem Studium als Vollzeit-Wissenschaftlicher Mitarbeiter erhalten. Im Rahmen dieser Tätigkeit erhielt Manuel Längauer das Angebot, eine Dissertation anzustreben.
In dieser wissenschaftlichen Arbeit geht es darum, ein Wärmeleitfähigkeitsmodell für stark anisotrope (unterschiedliche Eigenschaften in den Raumrichtungen) thermoplastische Verbundwerkstoffe zu entwickeln. Dieses wurde experimentell validiert und zeigte vielversprechende Resultate. Zum Umformen dieser Werkstoffe ist es nötig, die thermoplastische Matrix über ihre Erweichungstemperatur zu erwärmen, weshalb das Modell noch angepasst werden musste, um auch eine Temperaturerhöhung inklusive der damit einhergehenden sogenannten thermischen Dekonsolidierung (eine Volumenszunahme durch Porenwachstum und -bildung) abbilden zu können. Auch dieses Modell wurde aufwändig validiert und zeigte die erwartet guten Resultate. Um jedoch auf einen wahren Erwärmprozess rückschließen zu können wurden Versuche mit der Infrarotheizstation einer Thermoformpresse durchgeführt. Diese Versuche wurden in Ansys mittels CFD-Methoden gespiegelt und so konnte gezeigt werden, dass die Erwärmzyklen mit den neu entwickelten thermischen Materialmodellen sehr gut simuliert werden können. Die Modelle können genutzt werden, um Erwärmvorgänge sehr genau vorhersagen zu können und somit Prozesse effizienter gestalten zu können. Durch verminderte qualitative Einbußen der Bauteile kann weiters auch die Ressourceneffizienz gesteigert werden.
„Ich möchte mich hiermit bei allen bedanken, die mich hierbei unterstützt haben – allen voran bei meinen Betreuern Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn. Christoph Hochenauer und FH-Prof. Priv.-Doz. Dipl.‑Ing. Dr.mont. Gernot Zitzenbacher,“ sagt Dr. techn. Manuel Längauer BSc MSc.