BAM entwickelt Frühwarnsystem für Rohrleitungsschäden

Wie kann man Rohrleitungssysteme kontinuierlich überwachen und so Schäden frühzeitig erkennen? In einer Machbarkeitsstudie untersucht die BAM den Einsatz von verteilter akustischer und faseroptischer Sensorik zur Detektion von Schäden, damit Rohrleitungen in Zukunft noch sicherer werden.

Sensoren spüren kleinste Schäden auf

Bereits kleinste Lecks in Rohrleitungen von Industrieanlagen, die Gase oder Flüssigkeiten führen, können große Schäden verursachen. Umso wichtiger ist es, dass potenziell gefährliche Veränderungen frühzeitig erkannt und überwacht werden. Im Projekt „Anwendung der verteilten akustischen und faseroptischen Sensorik zur kontinuierlichen Überwachung von Rohrleitungen“ (AGIFAMOR) untersucht ein Team aus Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der BAM, wie man Rohrleitungssysteme kontinuierlich auf Schäden wie Risse, Brüche oder Ablagerungen überwachen kann. Weiterlesen

Neue Elektronenquelle zur Materialbestimmung

Jülicher Physikern ist es gelungen, die Bestimmung von Materialeigenschaften schneller und effizienter zu machen. Sie entwickelten eine spezielle Elektronenquelle, die die Vermessung von Materialoberflächen stark vereinfacht und die Dauer einer Messung von Tagen auf Minuten verkürzt.

Wie lassen sich Solarzellen effizienter machen? Wie lässt sich Sonnen- und Windenergie am besten für den späteren Bedarf speichern? Technologien für die Energiewende benötigen maßgeschneiderte Materialien, die sowohl preiswert als auch effizient sind. Ein wichtiges Werkzeug für die Suche nach diesen Materialien ist die hochauflösende Elektronen-Energieverlust-Spektroskopie, oder kurz HREELS. Bei dieser Methode wird der zu untersuchende Werkstoff mit einem Strahl von Elektronen beschossen. Die Elektronen prallen von der Oberfläche des Materials ab und verlieren dabei einen Teil ihrer Energie. Dieser Energieverlust kann gemessen werden – und erlaubt damit Rückschlüsse auf die Eigenschaften des Materials, wie etwa seine Fähigkeit Strom oder Wärme zu leiten. Weiterlesen

Objektiver als das menschliche Gehör

In der industriellen Fertigung führt die Prüfung von Maschinen und Produkten anhand akustischer Signale noch ein Nischendasein. Fraunhofer zeigt auf der Hannover Messe 2017 ein kognitives System, das fehlerhafte Geräusche objektiver als das menschliche Ohr erkennt (Halle 2, Stand C16/C22). Die Technologie hat erste Praxistests erfolgreich bestanden und spürte dabei bis zu 99 Prozent der Fehler auf.

Bei der industriellen Fertigung ist es entscheidend, dass die Maschinen funktionieren und das Produkt keine Mängel aufweist. Der Produktionsprozess wird daher kontinuierlich überwacht. Von Menschen, aber auch von immer mehr Sensoren, Kameras, Soft- und Hardware. Meist orientiert sich die von Maschinen übernommene automatisierte Prüfung an visuellen oder physikalischen Kriterien. Nur der Mensch setzt ganz natürlich auch seine Ohren ein: Wenn etwas ungewöhnlich klingt, schaltet er die Maschine sicherheitshalber ab. Das Problem: Jeder Mensch nimmt Geräusche unterschiedlich war. Ob etwas schief läuft, ist daher eher ein subjektives Gefühl und bietet eine erhöhte Fehleranfälligkeit. Weiterlesen

Ein Billionstel Gramm Schadstoff genügt: Ingenieure lassen Gas-Analysegeräte besser schnuppern

Mit den Methoden der Saarbrücker Messtechniker erschnüffeln transportable Gas-Chromatographen auch winzigste Spuren: Schon ein Billionstel Gramm eines Schadstoffes in einem Gas-Gemisch genügt den Sensorsystemen, die Professor Andreas Schütze mit seinem Team an der Universität des Saarlandes entwickelt. Die Forscher sind darauf spezialisiert, die künstlichen Sinnesorgane immer feinfühliger, genauer und empfindlicher schnuppern zu lassen. Jetzt verbessern die Ingenieure die Detektoren für Gas-Chromatographen mit ihrer Technik. Vor allem mobile Geräte können hiervon profitieren.

Ihr Verfahren zeigen die Ingenieure vom 24. bis 28. April auf der Hannover Messe am saarländischen Forschungsstand (Halle 2, Stand B46). Die Forscher suchen insbesondere Kontakt zu Herstellern von Gas-Chromatographen. Weiterlesen

Wenn Industrieroboter heiß laufen – Dauer-Fitness-Check für Maschinen sagt frühzeitig Fehler voraus

Es behält den Zustand von Maschinen pausenlos im Auge, stellt Diagnosen und kündigt an, wann ein Ersatzteil ausgetauscht werden muss: Das Forscherteam von Andreas Schütze an der Universität des Saarlandes hat ein Früherkennungs-Programm für technische Anlagen entwickelt. Intelligente Sensoren sammeln permanent verschiedenste Messdaten aus dem Inneren der Geräte und vergleichen die Datenmuster unablässig mit normalen Werten. Weichen die Muster ab, informiert das System sofort, wann ein Schaden droht, und was dagegen zu tun ist. So können Ingenieure Wartungen besser planen und sind vor bösen Überraschungen und Produktionsausfällen sicher. Weiterlesen

Zeit- und ressourceneffiziente Charakterisierung des Ermüdungsverhaltens bei sehr hohen Lastspielzahlen mittels moderner Ultraschall-Schwingprüfsysteme

J. Tenkamp, S. Siddique, F. Walther

Fachgebiet Werkstoffprüftechnik (WPT), Technische Universität Dortmund, Baroper Str. 303, D-44227 Dortmund, www.wpt-info.de

Einleitung

Viele Bauteile des Maschinen- und Anlagenbaus werden im Betrieb schwingbeansprucht. Dabei müssen diese nicht selten 107 bis 109 oder gar 1010 Lastwechsel ertragen. War es früher Stand des Wissens, dass Werkstoffe nicht durch Ermüdung versagen, wenn die einwirkende Beanspruchung unterhalb der sog. „Dauerfestigkeit“ liegt, wurden mit neuen Methoden Ausfälle im Bereich sehr großer Lastspielzahlen (VHCF, Very High Cycle Fatigue) auch für Beanspruchungen unterhalb der „Dauerfestigkeit“ festgestellt. Dies führt zum Schluss, dass eine derartige „Grenze“ nicht existiert [1,2]. Weiterlesen

Fraunhofer-Institute entwickeln zerstörungsfreie Qualitätsprüfung für Hybridgussbauteile

© Foto Fraunhofer IFAM
Aluminium-FVK-Verbindung hergestellt im Niederdruckguss.

Im Leichtbau kommen zunehmend zukunftsweisende Hybridbauweisen aus Faserverbundwerkstoffen und Leichtmetallen zum Einsatz, welche die Vorteile beider Werkstoffgruppen im Hybridmaterial vereinigen. Die Verbindungen werden nach heutigem Stand der Technik geklebt oder genietet. Am Fraunhofer IFAM wurde in den letzten Jahren eine neuartige Fügetechnologie für verschiedene hybride Verbindungsarten im Druckguss entwickelt. Im Vergleich zu den konventionellen Verbindungstechniken bieten die Gussteile Vorteile bezüglich des Bauraums, geringerem Gewicht und galvanischer Entkopplung. Für den sicheren Einsatz der Hybridgussbauteile erforschen nun drei Institute der Fraunhofer-Gesellschaft gemeinsam Prüfkonzepte, um die industrielle Serienfertigung dieser hybriden Bauteile zu ermöglichen. Weiterlesen

Neue Wege der Kunststoffuntersuchung und -veredelung

Veredelter Griff aus Kunststoff. © K. Selsam-Geißler, Fraunhofer ISC

Veredelter Griff aus Kunststoff. © K. Selsam-Geißler, Fraunhofer ISC

Aktuell entwickelt das Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC ein umweltfreundliches und vereinfachtes Veredelungsverfahren für Kunststoffbauteile ohne den Einsatz von Palladium und Chrom(VI). Für komplexe Kunststoffbauteile bietet das Institut außerdem eine neue Gerätegeneration seiner thermooptischen Messanlagen (KLIMATOM) für eine berührungs- und zerstörungsfreie Untersuchung und Optimierung insbesondere von Kunststoffmaterialverbunden und Kompositen. Weiterlesen

Kothes! Augmented Reality

Die Augmented-Documentation-App in der Anwendung.

Die Augmented-Documentation-App in der Anwendung.

Erweiterte Realität

Bei Augmented Reality handelt es sich um eine Symbiose zwischen wahrgenommener und digitaler Realität mit Echtzeit-Interaktion. Der Dienstleister für technische Kommunikation Kothes! aus Kempen; sowie die Partnerfirmen DOCUFY/Bamberg und RE´FLEKT/München entwickelten eine Augmented-Documentation-App. Weiterlesen

Bessere Qualitätskontrolle durch digitales Assistenzsystem

© Foto Fraunhofer IFF Die Honmaschine im VW-Werk in Salzgitter. Die Expertinnen und Experten vom Fraunhofer IFF in Magdeburg haben ein digitales Assistenzsystem für die Qualitätsprüfung entwickelt und es in den Produktionsprozess integriert.

© Foto Fraunhofer IFF
Die Honmaschine im VW-Werk in Salzgitter. Die Expertinnen und Experten vom Fraunhofer IFF in Magdeburg haben ein digitales Assistenzsystem für die Qualitätsprüfung entwickelt und es in den Produktionsprozess integriert.

Ist das Wissen in Unternehmen auf viele Köpfe verteilt, lassen sich Fehler frühzeitig erkennen und Ressourcen sparen. So bei einer Honmaschine des Motorenwerks von VW in Salzgitter, mit der Zylinderkurbelgehäuse bearbeitet werden: Ein digitales Assistenzsystem von Fraunhofer-Forschern erlaubt künftig deutlich mehr Mitarbeitern als bisher, die Qualität des Honprozesses sicherzustellen.

Ob in der Automobilindustrie oder in anderen Branchen – im Produktionsprozess müssen alle Abläufe einwandfrei funktionieren. Ist auch nur das kleinste Werkzeug abgenutzt, kann es passieren, dass gefertigte Teile aussortiert werden müssen. Aus Kostengründen und im Hinblick auf Ressourceneffizienz gilt es, Fehlerquellen und die damit einhergehenden Ausschüsse zu vermeiden. Diesen Anspruch hat auch Volkswagen Salzgitter. Daher soll die Prozesskontrolle von Honmaschinen optimiert werden. Weiterlesen