Prof. Dr.-Ing. Stefan Kirchberg

Prof. Dr.-Ing. Stefan Kirchberg

Leiter der Studienrichtung Kunststofftechnik

Leiter der Studienrichtung Kunststofftechnik

Professor für Engineering mit den Schwerpunkten Werkstoffkunde, Kunststofftechnik und Technische Physik

Telefon:

03691 / 6294-54

 
 

Werdegang

  • 1998 - 2003 Studium der Verfahrenstechnik an der Technischen Universität Clausthal in Clausthal-Zellerfeld, Akademischer Grad: Diplom-Ingenieur (Dipl.-Ing.)
  • 2003 - 2009 Promotion am Institut für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik der Technischen Universität Clausthal in Clausthal-Zellerfeld, Akademischer Grad: Doktor-Ingenieur (Dr.-Ing.)
  • 2009 - 2013 Forschergruppenleiter am Institut für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik der Technischen Universität Clausthal in Clausthal-Zellerfeld und an der Central South University in Changsha, China
  • 2013 - 2016 Abteilungsleiter Kunststofftechnik – Spritzgießtechnologien und Schäumverfahren bei der Ottobock HealthCare GmbH in Duderstadt
  • seit 2016 Professor für Engineering mit den Schwerpunkten Werkstoffkunde, Kunststofftechnik und Technische Physik an der Dualen Hochschule Gera-Eisenach in Eisenach
  • seit 2019 Leiter der Studienrichtung Kunststofftechnik an der Dualen Hochschule Gera-Eisenach in Eisenach

Lehre

Lehrgebiete

  • Werkstoffkunde
  • Spezielle Werkstoffkunde
  • Grundlagen Kunststofftechnik
  • Vertiefung Kunststofftechnik
  • Kunststoffverarbeitungsmaschinen
  • Fließsimulation mittels MOLDFLOW
  • Kinematik und Kinetik
  • Thermodynamik und Strömungslehre
  • Optik und Akustik


Lehraufträge

  • 2009 - 2013 Diverse, u.a. „Besonderheiten hochgefüllter polymerer Systeme“ am Institut für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik der Technischen Universität Clausthal in Clausthal-Zellerfeld
  • 2010 - 2013 „Betrieb verfahrenstechnischer Anlagen“ und „Kunststoffverarbeitung“ an der Fachschule für Wirtschaft und Technik (FWT) in Clausthal-Zellerfeld
     

 

Forschung

Forschungsschwerpunkte

  • Funktionalisierte und maßgeschneiderte hochgefüllte Polymersysteme
  • Polymere Mikrooptiken und Mikrolinsen-Arrays
  • Charakterisierung polymerer Systeme mittels thermischer Analysemethoden


Eingeworbene und durchgeführte Drittmittelprojekte

  • Entwicklung und Charakterisierung thermoplastisch gebundener Spritzgusslotformteile, Drittmittelgeber: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
  • Investigation on Micro Injection Molding Technolog y for High Quality Micro Lens Arrays,
    Drittmittelgeber: National Natural Science Foundation of China (NSFC)
  • Konzeption und Charakterisierung von im Mikrospritzguss verarbeitbaren Thermoplast Nano@Mikropartikel-Compounds mit definierten geometrischen und funktionellen Eigenschaften, Drittmittelgeber: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
  • Entwicklung der Prozesskette für die Synthese und Verarbeitung hochgefüllter Polymer-Nanopartikel-Komposite, Drittmittelgeber: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
  • Entwicklung einer Magnetspule mit hoch gefülltem Kunststoffmantel, Drittmittelgeber: AIF
  • Entwicklung eines Verfahrens zur kostengünstigen Herstellung von Hohlkörpern aus Papierwerkstoffen auf der Basis einer modifizierten Spritzgießtechnologie, Drittmittelgeber: AIF ZUTECH


Gutachtertätigkeiten für

  • Polymers for Advanced Technologies
  • Journal of Applied Polymer Science
     

 

Publikationen

Dissertation

  • Kirchberg, S.: Einfluss von Füllgrad und Geometrie weichmagnetischer Partikel auf die Verarbeitungs- und Materialeigenschaften ausgewählter Thermoplaste, Institut für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik, Technische Universität Clausthal, Papierflieger, Clausthal-Zellerfeld, Dissertation, Band 2/04 (2009), ISBN 978-3-86948-000-8.


Buchbeiträge

  • Rudolph, M.; Turan, C.; Kirchberg, S.; Ziegmann, G.; Peuker, U.A.: Nanoparticles in Organic Solvents With Polymers – Stability and Consequences upon Material Synthesis Through Spray Drying and Melt Moulding, In: G. Tiddy, und R.B.H. Tan (Eds.) Nanoformulation, Royal Society of Chemistry: Cambridge, 2012.


Beiträge in wissenschaftlichen Zeitschriften mit peer-review-Verfahren

  • Weidenfeller, B; Kirchberg, S.: Thermal and mechanical properties of polypropylene-iron-diamond composites. Composites Part B, Vol. 92, 2016, 133-141.
  • Chen, L.; Kirchberg, S.; Jiang, B.-Y.; Xie, L.; Jia, Y.-L.; Sun, L.-L.: Fabrication of long-focal-length plano convex microlens array by combining the micro-milling and injection molding processes. Applied Optics, Vol. 53 (31), 2014, S. 7369-7380.
  • Kirchberg, S.; Anhalt, M.; Ziegmann, G.: Theoretical consideration of experimental data of thermal and magnetic properties of polymer-bonded soft magnetic composites. Journal of Thermoplastic Composite Materials, Vol. 27(5), 2014, S. 663-678.
  • Xie, L.; Kirchberg, S.; Rudolph, M.; Ziegmann, G.; Peuker, U.: Effect of compounding principles on thermal, mechanical and magnetic performance of soft magnetic PMMA-Fe3O4 nanocomposites. Journal of Reinforced Plastics and Composites.
  • Chen, L.; Kirchberg, S.; Bingyan, J.; Xie, L.; Qui, Q.; Ziegmann, G.: Replication, characterization and simulation of micro injection molded microlens arrays using technical amorphous polymers. Key Engineering Materials – Micro-Nano Technology XIV, Vols. 562-565, 2013, S. 458-464.
  • Kirchberg, S.: Simulation and injection molding of ring-shaped polymer bonded nickel braze metal composite preforms based on rheological and thermal analyses. Open Journal of Composite Materials, Vol. 3 No. 2, 2013, S. 24-29. doi: 10.4236/ojcm.2013.32004.
  • Brinksmeier, E.; Riemer, O.; Kirchberg, S.; Brandao, C.: Injection molded spherical grinding tools: manufacture and application of a novel tool concept for micro grinding. Production Engineering Research and Development, 2013, doi: 10.1007/s11740-013-0468-0.
  • Kirchberg, S.; Holländer, U.; Möhwald, K.; Ziegmann, G.; Bach, F.-W.: Processing and characterization of injection moldable polymer-particle composites applicable in brazing processes. Journal of Applied Polymer Science, Vol. 129 No. 4, 2013 S. 1669-1677, doi: 10.1002/app.38862.
  • Weidenfeller, B.; Anhalt, M.; Kirchberg, S.: Thermal diffusivity and mechanical properties of polymer matrix composites. Journal of Applied Physics, Vol. 112, 2012, 093513, doi: 10.1063/1.4764098.
  • Kirchberg, S.; Rudolph, M.; Ziegmann, G.; Peuker, U.A.: Nanocomposites based on technical polymers and sterically functionalized soft magnetic nanoparticles – synthesis, processing and characterization. Journal of Nanomaterials, Special Issue: Synthesis, Properties, and Applications of Polymeric Nanocomposites, 2012, doi:10.1155/2012/670531, Article ID 670531, 8 Seiten.
  • Kirchberg, S.; Chen, L.; Xie, L.; Ziegmann, G.; Jiang, B.; Rickens, K.; Riemer, O.: Replication of precise polymeric microlens arrays combining ultra-precision diamond ball-end milling and micro injection molding. Microsystem Technologies, Vol. 18(4), 2012, S. 459-465.
  • Jiang, B.; Chen, L.; Li, D.; Kirchberg, S.: Simulation research of the effect of the thermal reflow processing parameters on the profile of micro-spherical structure. Advanced Materials Research, Vols. 239-242, 2011, S. 517-523.
  • Jiang, B.; Li, D.; Chen, L.; Kirchberg, S.: The simulation research of the effect of the processing parameters of thermal reflow on the height of micro-spherical structure. Journal of Zhengzhou University (Engineering Science), Vol. 32 (6), 2011, S. 6-10.
  • Kirchberg, S.; Ziegmann, G.: Effect of spherical iron silicon (FeSi) microparticles on the viscosity behaviour of polypropylene melt. Applied Rheology 21 (3), 2011, S. 35495.
  • Kirchberg, S.; Abdin, Y.; Ziegmann, G.: Influence of particle shape and size on the wetting behavior of soft magnetic micropowders, Powder Technology, Vol. 207 (1-3), 2011, S. 311-317.
  • Xie, L.; Kirchberg, S.; Steuernagel, L.; Ziegmann, G.: A mechanism influencing micro injection molded weld lines of hybrid nano filled polypropylene, Microsystem Technologies, Vol. 16 (11), 2010, S. 1855-1859.
  • Song-bai, L.; Kirchberg, S.; Xie, L.; Jiang, B.Y.: Rheological experiment and numerical simulation of PP+FeSi composite materials, Journal of Polymer Material Science and Engineering, Vol. 26 (3), 2010, S. 164-167.
  • Kirchberg, S.; Ziegmann, G.: Thermogravimetry and dynamic mechanical analysis of iron silicon particle filled polypropylene, Journal of Composite Materials, Vol. 43 (12), 2009, S. 1323-1334.
  • Rudolph, M.; Peuker, U.A.; Kirchberg, S.; Ziegmann, G.; Turan, C.: Synthese hochgefüllter Polymer-Nanopartikel-Komposite, Chemie Ingenieur Technik, Vol. 81 (8), 2009, S. 1166-1167.
     

Wissenschaftliche Beiträge ohne peer-review-Verfahren

  • El-Sabbagh, A.; Ramzy, A.; Steuernagel, L.; Kirchberg, S.; Meiners, D.; Ziegmann, G.: Notes on characterization of natural fiber polypropylene composites. Proceedings of the Technical Conference and Exhibition, ANTEC 2014, Las Vegas, Nevada, USA, April 2014.
  • Holländer, U.; Bach, Fr.-W.; Möhwald, K.; Kirchberg, S.; Ziegmann, G.: Injection molding – characterization and application of polymer bonded nickel based braze metal preforms for high temperature brazing processes. Proceedings of 10th International Conference on Brazing, High Temperature Brazing and Diffusion Brazing, Aachen, Germany, June 2013, S. 11-16.
  • Brunotte, G.-P.; Zivanovic, J.; Kirchberg, S.; Ziegmann, G.: Synthesis and Processing of Soft Magnetic Thermoplast Nano@Microparticle Compounds, Proceedings of 15th European Conference on Composite Materials, Venice, Italy (2012).
  • Rudolph, M.; Kirchberg, S.; Turan, C.; Ziegmann, G.; Peuker, U.A.: Synthesis of highly filled nanomagnetite polymeric composites via sterically stabilized organosols and the spray drying process, Proceedings of World Congress of Particle Technology 6 (WCPT6), 2010, Nürnberg, paper 00057.
  • Kirchberg, S.; Ziegmann, G.: Oscillatory shear rheology of iron silicon filled polypropylene composites, Conference proceedings: 24th Polymer Processing Society, Salerno, Italien, (2008), S. 121, ISBN 88-7897-024-7.
  • Kirchberg, S.; Ziegmann, G.: Weichmagnetisch hochgefüllte Thermoplaste, Festschrift "10 Jahre PuK"-Symposium, Institut für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik, Technische Universität Clausthal, Clausthal-Zellerfeld (2008), S.18-21.
  • Kirchberg, S.; Ziegmann, G.: Hochgefüllte Polymere mit definierten Funktionen - Vom Werkstoff zum Hochleistungsbauteil, Technologie-Informationen – Werkstoffe, Arbeitskreis der Technologietransferstellen niedersächsischer Hochschulen, Ausgabe 3 (2008), S. 7.
  • Kleebauer, M.; Kirchberg, S.: Entwicklung eines Verfahrens zur kostengünstigen Herstellung von Hohlkörpern aus Papierwerkstoffen auf der Basis einer modifizierten Spritzgießtechnologie, PTS-PuK-Abschlussbericht zum Forschungsvorhaben AIF ZUTECH Z82 (2005).
  • Kirchberg, S.; Ziegmann, G.; Reich S.: Analysis on the rheological behaviour of paper fibre suspensions within linear elastic deformation, Conference proceedings: 21st Polymer Processing Society, Leipzig (2005), S. 99, ISBN 3-86101-784-4.
  • Kirchberg, S.; Frormann, L.; Ziegmann, G.: Anwendung des Spritzgussprozesses auf den Werkstoff Papier zur Herstellung von Hohlkörperstrukturen, Institut für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik, Technische Universität Clausthal, Jahresbericht (2004), S. 59-65.
  • Kleebauer, M.; Kirchberg, S.: Spritzgussteile aus Papier bald möglich? / Injection moulding technology for pulps is proceeding apace, PTSNews – Magazin für die Papierindustrie, PTS München, Ausgabe 5 (2004), S. 50-51, ISSN 1434-7172.
  • Kirchberg, S.; Ziegmann, G.: In einem Schuss – Spritzgusstechnik für Papier, Technologien aus niedersächsischen Hochschulen, Niedersächsisches Ministerium für Wissenschaft und Kultur, Hannover (2004), S. 42-43.
     

Vorträge

  • Kirchberg, S.: Characterization, simulation and injection molding of polymer bonded braze metal composite applicable for braze preforms. 21st annual international conference on composites/nano engineering, Santa Cruz, Teneriffa, Spanien, 21.-27. Juli 2013.
  • Holländer, U.; Bach, Fr.-W.; Möhwald, K.; Kirchberg, S.; Ziegmann, G.: Injection molding – characterization and application of polymer bonded nickel based braze metal preforms for high temperature brazing processes. 10th International Conference on Brazing, High Temperature Brazing and Diffusion Brazing, Aachen, Germany, June 2013.
  • Kirchberg, S.: Testverfahren für thermische, mechanische und elektrische Größen. HT-PEM Workshop VDMA, ZBT Duisburg, Germany, Februar 2013.
    Kirchberg, S.; Xie, L.; Ziegmann, G.: Experimental investigation and simulation of rheological behavior of micro particle filled thermoplastic composites for injection molding processing. The XVIth International Congress on Rheology (ICR), Lissabon, Portugal (2012), Abstract no. 262.
  • Jiang, B.-Y.; Chen, L.; Li, D.-B.; Kirchberg, S.: Simulation Research of the Effect of Thermal Reflow Processing Parameters on the Profile of Micro-spherical Structure (F4052). Proceedings of 2011 International Conference on Chemical Engineering and Advanced Materials, Changsha, China (2011), p. 29.
  • Kirchberg, S.; Anhalt, M.; Weidenfeller, B.: Correlation between thermal diffusivity and dynamic mechanical properties of soft magnetic particle filled thermoplastic composites. ASME/JSME 8th Thermal Engineering Joint Conference, Honolulu Hawaii, USA (2011), Paper no. AJTEC2011-44054, 5 Seiten.
  • Anhalt, M.; Kirchberg, S.; Weidenfeller, B.: Filler content- and temperature dependence of thermal diffusivity in polypropylene-iron silicon composites. ASME/JSME 8th Thermal Engineering Joint Conference, Honolulu Hawaii, USA (2011), Paper no. AJTEC2011-44050, 7 Seiten.
  • Rudolph, M.; Kirchberg, S.; Turan, C.; Ziegmann, G.; Peuker, U.A.: Processing and Characterization of Highly Filled Polymer Nanoparticle Composites for Micro Injection Molding Applications. Proceeding European Congress of Composite Materials14. Budapest, Ungarn, (2010), Paper ID: 546-ECCM14, 10 Seiten.
  • Rudolph, M.; Kirchberg, S.; Turan, C.; Ziegmann, G.; Peuker, U.A.: Synthesis of Highly Filled Nanomagnetite Polymeric Composites via Stericallx Stabilized Organosols and the Spray Drying Process, World Congress on Particle Technology 6, Nürnberg (2010), Beitrag:H_H_1_0_00057, 4 Seiten.
  • Kirchberg, S.: Spritzgussverarbeitung mit Mikro- und Nanopartikeln, Spring School „Nanotechnology in Polymer Composites“, Institut für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik, Technische Universität Clausthal, Clausthal-Zellerfeld (2009).
  • Ziegmann, G.; Kirchberg, S.: Rheologie an extrem gefüllten Polymeren, Würzburger Tage „Thermische Analyse und Rheologie in der Automobilindustrie“, Würzburg (2009).
  • Ziegmann, G.; Kirchberg, S.: Der Unterboden im PKW, 5. CTI Fachkonferenz "Fahrzeugunterboden", Stuttgart (2009).
  • Kirchberg, S.; Ziegmann, G.: Oscillatory shear rheology of iron silicon filled polypropylene composites, 24th Polymer Processing Society (PPS-24), Salerno, Italien (2008).
  • Kirchberg, S.; Ziegmann, G.: Verarbeitung und Charakterisierung partikelgefüllter Thermoplaste, "10 Jahre PuK"-Symposium, Institut für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik, Technische Universität Clausthal, Clausthal-Zellerfeld (2008).
  • Kirchberg, S.: Spritzguss hochgefüllter Thermoplaste - Vom Rohmaterial zum charakterisierten Bauteil, PuK e.V. Stammtisch, Institut für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik, Technische Universität Clausthal, Clausthal-Zellerfeld (2008).
  • Kirchberg, S.; Ziegmann, G.: Wechselwirkungen zwischen Polymeren und Füllstoffen, SKZ-Seminar "Verarbeitung und Anwendung von hochgefüllten Polymeren", Peine (2006 bis 2008).
  • Kirchberg, S.; Ziegmann, G.: Verarbeitung mittels Spritzguss, SKZ-Seminar "Verarbeitung und Anwendung von hochgefüllten Polymeren", Peine (2007 und 2008).
  • Ziegmann, G.; Steuernagel, L.; Aranda, S.; Kirchberg, S.: Aufbereitung für Nanowerkstoffe – Nutzen für strukturelle Anwendungen, VDI Tagung – Aufbereitungstechnik, Köln (2008).
  • Ziegmann, G.; Kirchberg, S.; Bosse, M.: Extremely high-filled thermoplastic systems; A study of processing, Central South University, Changsha, China (2007).
  • Ziegmann, G.; Kirchberg, S.: Der Unterboden im PKW, 3. CTI Fachkonferenz "Fahrzeugunterboden", Augsburg (2006).
  • Kirchberg, S.; Ziegmann, G.: Innovative fiber injection molding – complex paper structures in only one production step, PTS-Workshop Innovative Packaging, München (2006).
  • Kirchberg, S.; Ziegmann, G.: Zur Rheologie der Polymere, SKZ-Seminar "Verarbeitung und Anwendung von hochgefüllten Polymeren", Peine (2005).
  • Kirchberg, S.; Ziegmann, G.; Bosse, M.: Verarbeitungstechnologien für ultrahochgefüllte Compounds, Vortragsreihe: Wirtschaft trifft Technik, Institut für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik, Technische Universität Clausthal, Clausthal-Zellerfeld (2005).
  • Kirchberg, S.; Ziegmann, G.: A new field of solid-liquid separation by using permeable, pressure-tight filter media in a paper injection moulding process, FILTECH, Wiesbaden (2005).
  • Frormann, L.; Ziegmann, G.; Kirchberg, S.; Reich, S.: Rheological analysis on paper fibre suspensions and their processing in the paper injection moulding process, naro.tech, Erfurt (2005).
  • Kirchberg, S.; Ziegmann, G.; Frormann, L.; Bosse, M.; Niemeyer, S.: A new method for filtration by using porous laser sintered filters produced by rapid tooling, International symposium on fibers, fibrous structures and filtration, St. Louis, USA (2004).
  • Kirchberg, S.; Frormann, L.; Peuker, U.A.: Development of oil binding structures made of leather filled polymers, International symposium on fibers, fibrous structures and filtration, St. Louis, USA (2004).
  • Ziegmann, G.; Fideu Siagam, P.; Bosse, M.; Niemeyer, S.; Kirchberg, S.: Innovative Leichtbaukonzepte mittels Faserverbundsystemen, 8. Dresdner Leichtbausymposium „Effiziente Leichtbaulösungen durch Technologiekompetenz (2004).
     

Postervorträge

  • Kirchberg, S.; Holländer, U.; Möhwald, K.; Ziegmann, G.; Bach, F.-W.: Injection molding and application of ring-shaped polymer-bonded braze metal preforms. Symposium: Design of/with composites, Composites Week @ Leuven, Leuven (Belgien), 18. September 2013.
  • Brunotte, G.-P.; Zivanovic, J.; Kirchberg, S.; Ziegmann, G.: Synthesis and processing of soft magnetic thermoplast nano@microparticle compounds, 15th European Conference on Composite Materials, Venice, Italy (2012).
  • Kirchberg, S.; Ziegmann, G.: Viscosity modelling of PP/FeSi-composites based on Cox-Merz relation and modified Carreau model, 26th Polymer Processing Society, Banff, Kanada (2010).
  • Kirchberg, S.; Ziegmann, G.: Einfluss von Füllgrad und Geometrie weichmagnetischer Partikel auf die Verarbeitungs- und Materialeigenschaften ausgewählter Thermoplaste, 16. Nationale SAMPE-Tagung, Institut für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik, Technische Universität Clausthal, Clausthal-Zellerfeld (2010).
  • Kirchberg, S.; Turan, C.; Ziegmann, G.; Rudolph, M.; Peuker, U.A.: Synthesis and Processing of Superparamagnetic PMMA/Fe3O4-Nanocomposites, Pacific Polymer Conference (PPC), Cairns/Australien (2009).
  • Rudolph, M; Peuker, U.A.; Kirchberg, S.; Ziegmann, G.; Turan, C. : Synthese hochgefüllter Polymer-Nanopartikel-Komposite, ProcessNet-Jahrestagung, Mannheim (2009).
  • Kirchberg, S.; Ziegmann, G.: Hochgefüllte Thermoplaste – Verarbeitung, Rheologie und Thermische Analyse, Workshop: Funktionalisierte Polymersysteme in der Mikrosystemtechnik, Zentrum für Mikroproduktion e.V., Clausthal-Zellerfeld (2008).
  • Kirchberg, S.; Ziegmann, G.; Reich, S.: Analysis on the rheological behaviour of paper fibre suspensions within linear elastic deformation, 21th Polymer Processing Society (PPS-21), Leipzig (2005).
  • Kirchberg, S.; Ziegmann, G.; Frormann, L.; Niemeyer, S.; Bosse, M.: Papierspritzgießen, EUROMOLD, Frankfurt/Main (2003).
  • Kirchberg, S.; Ziegmann, G.; Frormann, L.; Niemeyer, S., Bosse, M.: Entwicklung eines Verfahrens zur kostengünstigen Herstellung von komplexen Bauteilen aus Papierwerkstoffen auf der Basis einer modifizierten Spritzgießtechnologie, naro.tech, Erfurt (2003).