Bauteilauslegung Der Verarbeitungsprozess hat einen erheblichen Einfluss auf die Gebrauchseigenschaften von Elastomerbauteilen. So bestimmt die thermische Geschichte des Materials die Vernetzungsdichte und damit die mechanischen Eigenschaften des Bauteils.

Bislang wird bei strukturmechanischen Berechnungen von einem räumlich homogenen und ideal vernetzten Werkstoff ausgegangen. Doch durch die geringe Wärmeleitfähigkeit von Elastomeren weisen insbesondere dickwandige Bauteile, wie beispielsweise Motorlager oder Pufferelemente, nach der Formgebung einen erheblichen Unterschied im Vernetzungsgrad zwischen inneren und äußeren Schichten auf.

Am IKV wird daher ein integrativer Simulationsansatz verfolgt, der die Vernetzungsdichte bei der Steifigkeitsanalyse von Elastomerbauteilen berücksichtigt. Dieser Ansatz basiert auf der Prozesssimulation Sigmasoft der Sigma Engineering GmbH, Aachen, und der Struktursimulation Abaqus der Dassault Systèmes Simulia Corp., Rhode Island, USA. Über eine Schnittstelle wird eine Kopplung zwischen Prozess- und Struktursimulation realisiert, die den berechneten Vernetzungsgraden entsprechende Werkstoffsteifigkeiten zuweist.

Durch die Messung der mechanischen Werkstoffkennwerte in Abhängigkeit der Vernetzungsgrade sowie durch die Entwicklung entsprechender Materialmodelle für die FEM können fertigungsbedingte, lokal unterschiedliche Vernetzungsdichten bei der Dimensionierung berücksichtigt werden. Die Basis für die dazu notwendigen Beschreibungsansätze sind physikalische und mechanische Untersuchungen an voll- und teilvernetzten Elastomeren. Die Kopplung von Prozess- und Struktursimulation eröffnet eine genauere und damit effizientere Auslegung von Elastomerbauteilen.