Graphen in der Werkstofftechnik

Geschichte
Die Entdeckung und Isolation von Graphen, einer einzelnen Atomlage hexagonal angeordneten Kohlenstoffs, galt im Jahr 2004
1 als wissenschaftliches Wunder. 37 Jahre zuvor wurde postuliert, dass sich 2D-Materialien-Materialien mit vernachlässigbarer Höhe – aufgrund thermodynamischer Kräfte bei Temperaturen oberhalb von 0 K als Folge zu schwacher Atombindungen auflösen2. Weiterhin wurde vorausgesagt, dass 2D-Werkstoffe keine anti-/ferromagnetischen Eigenschaften aufweisen können2. Umso erstaunlicher war die Entdeckung des elektrischen Feldeffekts in atomlagen-dünnem Kohlenstoff 2004. Dabei stellte sich heraus, dass keines der anerkannten Modelle verletzt wurde, da Graphen kein absolut flacher Kristall, vielmehr eine 0,335 nm „hohe“ Berg- u. Tallandschaft (vgl. Abb. 1) ist3,4. Weiterlesen

Innovatives Filterkonzept ermöglicht langfristige Kosteneinsparungen

Halbierung der Filterkosten bei Absaug- und Filtersystem für Laserprozesse

Die große Speicherkapazität der Filter garantiert geringe Ausfallzeiten und Wartungs- wie Betriebskosten. Realisiert wurde dies durch den Einsatz von einer F9-Partikelfilterkassette als großflächiger Vorfilter und einer Kombinationsfilterkassette H14/A10 als Partikel- und Adsorptionsfilter. Damit ist eine Schadstoff-Entfernung von Feinstaub (DIN EN 779) und Schwebstoffen (DIN EN 1822) zu 99,995 % sowie von Gasen, Dämpfen und Gerüchen möglich.

ult_filterkosten„Viele Anwender möchten Planungssicherheit hinsichtlich des Sättigungsverhaltens der Filter in ihren Absaug- und Filteranlagen. Dabei spielen die zeitlichen Komponenten in Bezug auf Filterwechsel-Intervalle sowie die rechnerischen Kosten pro Minute entscheidende Rollen“, erklärt Dr. Stefan Jakschik, Vorstandsmitglied und Technischer Direktor der ULT AG. „Die im LAS 260 eingesetzten Pleat-Filter erreichen ein bisher beispiellos niedriges Level von 10 Cent pro Minute, was sich in signifikanten Kosteneinsparungen beim Anwender niederschlägt. Bislang bekannte Filtertechnologien schlugen sich durchschnittlich zwischen 15 und 20 Cent pro Minute nieder.“ Weiterlesen

Technologienvielfalt in einer Anlage

„Mit diesem Konzept haben wir 2014 wieder ein neues Level erreicht“, verkündet Vertriebsleiter Andreas Goseberg. Denn für die Schmale Maschinen­bau GmbH ist die inzwischen beim Kunden installierte Anlage nicht nur das größte Einzelprojekt, das die Firma bisher realisiert hat. Die neue Produktionslinie zur Warmumformung von Draht bis zu einem Durch­messer von 24 mm kann zudem mit einigen Highlights aufwarten. „Und sie ist geradezu ein Paradebeispiel für die Vielfalt und die Spannbreite der Technologien, die unser Baukasten abbilden kann“, fügt Goseberg an.

Das Unternehmen aus Altena schnürt für jedes individu­elle Fertigungsproblem ein passgenaues Paket. „Jede Technologie kann dazu nach dem Baukasten-Prinzip mit anderen kombiniert werden und ist bei uns an kein beste­hendes Maschinenkonzept gebunden“, erläutert der Ver­triebsleiter. Das aktuelle Projekt zeige dies in beein­druckender Weise, u. a. mit der verwendeten Servo- und Pressentechnik, einer integrierten Induktionsanlage, einem Tunnelofen sowie einem speziellen Bunker­magazin, das Stillstandszeiten vermeidet. Weiterlesen

PEEK-Verklebung hält auch anspruchsvolle Umwelteinflüsse aus

2014VESTAKEEP® PEEK L4000G von Evonik Industries lässt sich mit Epoxidharz-Klebstoffen fest und zuverlässig verkleben. Die Verbindung zeigt auch unter erhöhten Umgebungsanforderungen eine gute Stabilität. Das zeigen gemeinsame Versuche von Evonik und DELO Industrie Klebstoffe.

Das Verkleben hochtemperaturbeständiger Thermoplaste wie Polyetheretherketon (PEEK) stellt noch immer eine Herausforderung für viele Kunststoffverarbeiter dar. Das liegt an ihrer geringen Oberflächenenergie, der daraus resultierenden schlechten Benetzbarkeit und der chemischen Widerstandsfähigkeit. Evonik und DELO haben nun herausragende Testergebnisse für PEEK-Verklebungen vorgelegt: Das hoch-schlagzähe VESTAKEEP® PEEK L4000G lässt sich insbesondere mit warmhärtenden, einkomponentigen Klebstoffen sehr gut einsetzen.

Die Verklebung ist so stabil, dass es bei Druckschertests zum Fügeteilbruch kam. (Bild: DELO)

Die Verklebung ist so stabil, dass es bei Druckschertests zum Fügeteilbruch kam. (Bild: DELO)

Hohe Festigkeiten, auch ohne Vorbehandlung

So wurden bei der Verklebung der PEEK-Bauteile Druckscherfestigkeiten von bis zu 40 MPa erzielt, was für Kunststoffe außerordentlich hohe Werte sind. Für das Erreichen dieser hohen Festigkeiten wurden die Bauteile mit Atmosphärendruckplasma vorbehandelt. Auch bei erhöhten Anforderungen nach einer Lagerung bei 85 % Luftfeuchtigkeit und 85 Grad Celcius blieben die Werte auf diesem Niveau. Weiterlesen

Effizienter Laserschneiden

Auf der Euroblech 2014 zeigte TRUMPF ein wahres Feuerwerk an Innovationen, in nahezu jeder Produktkategorie und Technologie. Auch im 2-D-Laserschneiden beweist TRUMPF erneut seine Technologieführerschaft. Mit neuen Funktionen und der neuen TruLaser 5030 fiber zeigt TRUMPF, wie das 2-D-Laserschneiden von morgen aussieht.

Mehr Leistung, mehr Flexibilität, mehr Produktivität, und das bei höherer Prozesssicherheit: Die neue Generation des 2-D-Laserschneidens von TRUMPF überzeugt durch clevere Softwarefunktionen, sogenannte Smart Functions, acht Kilowatt Laserleistung und vieles mehr. Auf der neuen TruLaser 5030 fiber zeigte TRUMPF auf der Euroblech 2014 erstmals den Einsatz eines 8-Kilowatt TruDisk Lasers an einer 2-D-Laserschneidanlage. TRUMPF schlägt damit ein neues Kapitel in der Blechbearbeitung mit dem
Festkörperlaser auf. Die gesteigerte Laserleistung verspricht einen deutlichen Produktivitätsschub im mittleren und höheren Blechdickenbereich. Weiterlesen

Der neue smartSCAN R8 – die hochauflösende Erweiterung der smartSCAN-Produktfamilie

Modulare, auf Projektanforderungen abgestimmte Systeme – für dieses Konzept steht die smartSCAN-Produktfamilie. Jetzt stellen wir ein weiteres Mitglied vor: Der smartSCAN R8 mit zwei leistungsstarken 8 Megapixel GigE-Kameras rundet die Produktfamilie nach oben ab und bietet eine bisher nicht dagewesene Auflösung und Genauigkeit.

smartSCAN_scanning_processDer smartSCAN R8 wird mit Messfeldgrößen von 65 x 50 mm (Messfeldtiefe 40 mm) bis zu 1.065 x 870 mm (Messfeldtiefe 660 mm) angeboten; er liefert eine noch höhere Datenqualität und Auflösung als die bisher schon verfügbaren smartSCAN-Modelle. Durch die Ansteuerung über die leistungsstarke OPTOCAT-Software ist einfache Handhabung und Flexibilität garantiert. Weiterlesen

Fahrzeug-PCs für Schmelzöfen

Der Aluminiumhersteller TRIMET setzt zur effizienten Steuerung seiner logistischen Prozesse während der Schmelzvorgänge das mobile Fahrzeugterminal VMT 6010 von ads-tec ein. Beratungs- und Realisierungspartner ist der Auto-ID-Spezialist AISCI Ident.
Beim Erschmelzen von Aluminium und der dabei auftretenden elektrochemischen Zersetzung herrschen zum Teil extreme Anforderungen an Mensch und Maschine. In der 750 Meter langen Aluminium-Hütte von TRIMET in Essen stehen zweireihig mehrere Schmelzöfen hintereinander, die eine enorme Hitze produzieren.

Sowohl Fahrer als auch Terminals arbeiten bei TRIMET unter zum Teil extremen Umgebungsbedingungen.

Sowohl Fahrer als auch Terminals arbeiten bei TRIMET unter zum Teil extremen Umgebungsbedingungen.

Per Elektrolyse produzieren wird flüssiges Aluminium produziert. Die Materialentnahmen des flüssigen Aluminiums aus den Öfen erfolgt mit verschiedenen Fahrzeugen in zwei Schritten. Zunächst meißeln sogenannte Krustenbrecher die harte Schicht, welche sich oben auf dem Material ablagert, auf. Anschließend saugen spezielle Wagen das Flüssig-Aluminium ab. Die neuen, derzeit 17 im Einsatz befindlichen Staplerterminals VMT 6010 von ads-tec optimieren das Absaugen der Öfen. Auf der einen Seite wird durch die genauere Metallentnahme der chemische Prozess bei der Aluminium-Schmelze stabilisiert und auf der anderen Seite werden fehlerhafte Handeingaben der Mitarbeiter vermieden. Weiterlesen

Bleifreie Piezokeramik von PI Ceramic bewährt sich in ersten industriellen Anwendungen

Der Werkstoff PIC700 ist ein bleifreies Keramikmaterial, das PI Ceramic jetzt erfolgreich in ersten industriellen Anwendungen einsetzen konnte.

 

PIC700 basiert auf modifiziertem Bismut-Natrium-Titanat (BNT) und eignet sich für industrielle Ultraschallanwendungen im MHz-Bereich sowie für Sonar- und Hydrophonanwendungen. Die maximale Einsatztemperatur liegt bei 200 °C.

PI Ceramic kann aus dem Werkstoff PIC700 erste bleifreie Piezoelemente in größeren Stückzahlen fertigen

PI Ceramic kann aus dem Werkstoff PIC700 erste bleifreie Piezoelemente in größeren Stückzahlen fertigen

PI Ceramic kann Mengen von ca. 50 Kilogramm in einem Prozessdurchlauf herstellen und daraus bis zu mehrere Zehntausend Piezoelemente in Presstechnologie mit den bekannten Standardabmessungen fertigen. Weiterlesen

Maximale Präzision mit minimaler Datenmenge

Voxelmodelle, 3D-Modelle aus dem Computertomographen, sind teilweise sehr umfangreich. Die immense Informationsfülle sorgt für große Dateien. Für bestimmte Aufgaben sind aber nicht alle Informationen notwendig. Volume Graphics entwickelte daher VGMetrology, eine Messtechnik-Lösung, die mit einem optimierten Dateiformat arbeitet.

Messungen an Bauteilen erfolgen so gut wie immer zwischen Kanten und Oberflächen. Für Messtechnikaufgaben in der 3D-Welt ist daher ein Oberflächenmodell ausreichend. Ein Voxelmodell, wie es der Computertomograph liefert, enthält aber viel mehr als Oberflächen, nämlich eine ganze Skala von Grauwertinformationen über das komplette Volumen hinweg. Daher bewegt sich die Größe von Voxelmodellen fast immer im Gigabyte-Bereich. Häufig ist es wünschenswert, eine solche Datei auf das Wesentliche zu reduzieren, was für die anstehende Analyseaufgabe gerade notwendig ist – also etwa auf die Oberflächeninformationen. „Diesen Gedanken haben wir mit VGMetrology nun umgesetzt“, erklärt Christof Reinhart, Geschäftsführer bei Volume Graphics. „Wir kommen damit dem Wunsch vieler Kunden entgegen, die ihre Daten häufig über Netzwerke austauschen möchten und daher ein kompaktes Dateiformat benötigen.“ Weiterlesen

Miniatur Taupunktmessumformer für Kältetrockner

Der EE354 In-line Messumformer von E+E Elektronik wurde speziell für die Taupunktüberwachung in Kältetrocknern entwickelt. Die hohe Messgenauigkeit und hervorragende Langzeitstabilität machen den Messumformer zur perfekten Lösung für OEM-Hersteller. Durch seine kompakte Bauform kann der EE354 auch bei beengten Platzverhältnissen problemlos eingesetzt werden.

Taupunktmessumformer EE354 speziell für Kältetrockner.  Fotos: E+E Elektronik GmbH, Abdruck honorarfrei

Taupunktmessumformer EE354 speziell für Kältetrockner.
Fotos: E+E Elektronik GmbH, Abdruck honorarfrei

Der EE354 eignet sich für Taupunktmessungen im Bereich von -20°…50°C Td. Der Messumformer überzeugt vor allem im typischen Arbeitsbereich eines Kältetrockners (-3…20°C Td) mit einer hohen Messgenauigkeit von ±1°C. Der eingesetzte Feuchtesensor HC1000 zeichnet sich durch eine sehr gute Beständigkeit gegenüber Kompressoröl und anderen Chemikalien aus. Das robuste Edelstahlgehäuse ist ein weiteres Qualitätsmerkmal des EE354. Weiterlesen