Jahr: 2021

Simultankonzept beschleunigt Elektrodenherstellung

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Rasterelektronenmikroskopischer Querschnitt durch eine mehrlagige Elektrode: Für die einzelnen Schichten werden verschiedene Aktivmaterialien eingesetzt und simultan appliziert. (Abb.: J. Schmatz, Microstructures and Pores GmbH, und J. Kumberg, KIT)

Rasterelektronenmikroskopischer Querschnitt durch eine mehrlagige Elektrode: Für die einzelnen Schichten werden verschiedene Aktivmaterialien eingesetzt und simultan appliziert. (Abb.: J. Schmatz, Microstructures and Pores GmbH, und J. Kumberg, KIT)

Trocknungszeiten deutlich reduziert ohne Kapazitätseinbußen bei der Batterie

Ein innovatives Konzept für die simultane Beschichtung und Trocknung zweilagiger Elektroden haben Forschende am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entwickelt und erfolgreich angewendet. Dadurch gelingt es, Trocknungszeiten auf unter 20 Sekunden zu verkürzen, was gegenüber dem derzeitigen Stand der Technik eine Reduktion auf die Hälfte bis ein Drittel bedeutet – ohne dass es zu Kapazitätseinbußen bei der Batterie kommt. Das Konzept ermöglicht, Lithium-Ionen-Batterien schneller und kostengünstiger zu produzieren. Weiterlesen

Von Medizintechnik bis zum Sportartikel – biokompatible und nachhaltige Kunststoffe

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© Fraunhofer IAP Schläuche für die Medizintechnik sind eines von vielzähligen Anwendungsgebieten für Polyurethane. Fraunhofer-Forschende stellten diesen Kunststoff nun ohne toxische Isocyanate und gleichzeitig nachhaltig auf Basis von Kohlenstoffdioxid her.

© Fraunhofer IAP
Schläuche für die Medizintechnik sind eines von vielzähligen Anwendungsgebieten für Polyurethane. Fraunhofer-Forschende stellten diesen Kunststoff nun ohne toxische Isocyanate und gleichzeitig nachhaltig auf Basis von Kohlenstoffdioxid her.

Zahlreiche Kunststoffprodukte bestehen aus Polyurethanen. Fraunhofer-Forscherinnen und -Forscher haben eine Herstellungsweise für Polyurethane entwickelt, die auf toxische Isocyanate verzichtet und gleichzeitig Kohlenstoffdioxid als Ausgangsmaterial nutzt. Gemeinsam mit Partnern aus der Industrie entwickelt Fraunhofer Polyurethane mit konstanter, reproduzierbarer Qualität. Weiterlesen

Vakuumöfen mit der richtigen Ausrüstung nutzen

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Es gibt eine Vielzahl von Produkten, die in Vakuumöfen hergestellt wurden: Zahnräder in Automobilgetrieben, speziell gehärtete Bohrer für industrielle Anwendungen oder beim Vakuumlöten zur Herstellung von Vakuumschaltkammern für die Elektroindustrie. Hochfeste Materialien sind ohne Vakuum nur schwer herzustellen.

In einem Vakuumofen werden die zu bearbeitenden Bauteile erhitzt, Vakuumpumpen erzeugen eine sauerstoffarme Atmosphäre. Dadurch wird eine Oxidation der Bauteile verhindert. Das Vakuumhärten kommt bei hochlegierten Stählen zum Einsatz, wie sie beispielsweise die Automobilindustrie im Getriebebau verwendet. Weiterlesen

Die neue Generation Blähgraphit & Leitfähigkeitsgraphit für Polyamide und technische Kunststoffe – jetzt auch als individuelle Compounds

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Egal ob Blähgraphit als Flammschutzadditiv oder Spezialgraphite für Leitfähigkeitsanwendungen, Graphite der Firma LUH werden seit vielen Jahren in verschiedensten Anwendungen erfolgreich eingesetzt. Bisher waren die Graphite nur in Pulverform verfügbar. Jetzt bietet die Firma LUH ihre bewährten Spezialgraphite auch als hochgefüllte Kunststoff-Compounds oder Masterbatches an. Weiterlesen

Kunststoffplatten für Hygienestandard HACCP und Lebensmittelsicherheit

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Als Wand- und Deckenverkleidung sorgen LAMILUX Composites in den Bereichen der Lebensmittelverarbeitung und -lagerung in sogenannten „Splash or Spill Zones“ für besondere Lebensmittelsicherheit.

Als Wand- und Deckenverkleidung sorgen LAMILUX Composites in den Bereichen der Lebensmittelverarbeitung und -lagerung in sogenannten „Splash or Spill Zones“ für besondere Lebensmittelsicherheit.

Lebensmittel aller Art legen auf Ihrem Weg zum Endkonsumenten einen langen Weg zurück. Dabei zählt vor allem eines: Risiken der Lebensmittelkontamination zu vermeiden. Dabei unterstützen HACCP zertifizierte Oberflächen, wie die faserverstärkten Kunststoffe (GFK) von LAMILUX Composites. HACCP International zertifiziert LAMILUX nun die leicht zu reinigenden, hygienischen und stabilen GFK-Produkte. Als Wand- und Deckenverkleidung in den Bereichen der Lebensmittelverarbeitung und -lagerung sorgen diese in sogenannten „Splash or Spill Zones“ für Lebensmittelsicherheit. Weiterlesen

Fässer mit Gefahrstoffen drinnen und draußen sicher lagern

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Bild 1:Gefahrgut im Innenbereich verschlossen und sicher lagern mit dem Fassschrank 14/20 (Urheber: CEMO)

Bild 1: Gefahrgut im Innenbereich verschlossen und sicher lagern mit dem Fassschrank 14/20 (Urheber: CEMO)

In Industrie und Handwerk werden Flüssigkeiten in unterschiedlichen Gebinden gelagert. Auch Gefahrstoffe lassen sich so in Fässern mit 60 und 200 l oder 1.000 l IBC passend zum Verbrauch vorhalten. Für die nötige Sicherheit bei der Lagerung bietet CEMO abschließbare Stahlblechschränke für Fässer (Bild 1) für drinnen und ein ebenfalls abschließbares Gefahrstoffdepot aus Polyethylen (Bild 2) für die Lagerung im Freien. Beide können sowohl Fässer als auch Kanister aufnehmen, das Depot aus PE je nach Version auch IBC oder Paletten. Die Fassschränke sind durch ihre nach StawaR-geprüfte Bodenauffangwanne für umweltgefährdende, nicht entzündbare Stoffe gemäß TRGS 510 zugelassen. Die beiden Gefahrstoffdepots sind durch ihre allgemeine bauaufsichtliche Zulassung bestens dafür geeignet, um auch im Außenbereich wassergefährdende Flüssigkeiten sicher zu lagern. Weiterlesen

Drehzahlregelung senkt Blindstromkosten gegen Null

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Seit Anfang 2020 liefert ein öleingespritzter Schraubenkompressor vom Typ GA 15 VSD+ FF von Atlas Copco, die notwendige Druckluft für die Fräs- und Arbeitsprozesse. Das VSD steht für Drehzahlregelung beziehungsweise Variable Speed Drive, das FF kennzeichnet die „Full-Feature“-Variante, die bereits ab Werk mit einem Kältetrockner ausgerüstet ist. Die 15 kW starke Maschine ist luftgekühlt, benötigt nicht mehr Stellfläche als ein Kühlschrank und arbeitet besonders geräuscharm. (Bild: Atlas Copco)

Seit Anfang 2020 liefert ein öleingespritzter Schraubenkompressor vom Typ GA 15 VSD+ FF von Atlas Copco, die notwendige Druckluft für die Fräs- und Arbeitsprozesse. Das VSD steht für Drehzahlregelung beziehungsweise Variable Speed Drive, das FF kennzeichnet die „Full-Feature“-Variante, die bereits ab Werk mit einem Kältetrockner ausgerüstet ist. Die 15 kW starke Maschine ist luftgekühlt, benötigt nicht mehr Stellfläche als ein Kühlschrank und arbeitet besonders geräuscharm. (Bild: Atlas Copco)

Auch in kleinen Unternehmen lohnt es sich, Druckluft möglichst sparsam und CO2-neutral zu erzeugen. So ist es JH Maschinenbau in Georgensgmünd durch den Umstieg auf einen drehzahlgeregelten Schraubenkompressor gelungen, den Energiebedarf für die Druckluftproduktion um mehr als 20 % zu reduzieren. Der CNC-Fertiger setzt eine hocheffiziente Maschine aus der neuen GA-VSD+- Serie von Atlas Copco ein.

„Dass Druckluft teuer ist und deshalb möglichst sparsam verwendet werden sollte, war bereits auf der Meisterschule ein Thema“, erinnert sich Nadine Hausmann, Betriebsleiterin bei JH Maschinenbau in Georgensgmünd bei Nürnberg. Das Familienunternehmen wurde vor 30 Jahren von ihrem Vater, Josef Hausmann, gegründet, beschäftigt heute fünf Mitarbeiter und hat sich als CNC-Fertiger und Spezialist für Frästeile einen Namen gemacht. Kunden kommen unter anderem aus der Medizin-, Labor- und Messtechnik. Nadine Hausmann stieg 2009 ins elterliche Unternehmen ein, seit 2018 führt sie den Betrieb. Mit dem Leitsatz ihrer Ausbildung im Hinterkopf ersetzte die Industriemeisterin zunächst Druckluft- durch Elektrowerkzeuge, um so den Bedarf des kostspieligen Mediums zu reduzieren. Weil das Unternehmen aber gleichzeitig expandierte und die Zahl seiner CNC-Bearbeitungszentren und Automationen erhöhte, drehte sich die Verbrauchsschraube dennoch in die entgegengesetzte Richtung. Hinzu kam, dass der Druckluftbedarf, abhängig von Tageszeit und Fräsaufgabe, sehr großen Schwankungen unterliegt. Diese konnte der vorhandene 15-kW-Kompressor, der mit fester Drehzahl arbeitete, nur bedienen, indem er in kurzen Abständen stoppte und dann wieder anfuhr. Diese Arbeitsweise war nicht nur ineffizient, sondern produzierte außerdem jede Menge Lärm und Abwärme. In dieser Situation sei ihr von Atlas Copco ein Beratungsgespräch zum Thema energieeffiziente Drucklufterzeugung angeboten worden, berichtet Nadine Hausmann. Sie nahm spontan an. Weiterlesen

2D-Magnete

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Dr. Diana Freudendahl, Dr. Heike Brandt, Dr. Ramona Langner

Mindestens schon seit der Seefahrt der Antike hat der Magnetismus den Menschen begleitet und wird heute in Technologien wie Festplattenspeichern und für medizinische Bildgebungsverfahren verwendet. Dieser langen Geschichte steht das sehr junge Forschungsfeld der 2D-Materialien gegenüber, das erst – ausgehend von der Entdeckung des Graphens – seit weniger als 20 Jahren eingehender untersucht wird. Obgleich seitdem sehr viele 2D-Materialien vorhergesagt, gefunden und isoliert wurden, war lange nicht klar, ob es auch magnetische 2D-Materialien geben könnte. Durch Modifikationen nicht-magnetischer 2D-Materialien, z. B. durch Einfügen von Defekten, kann zwar Magnetismus in diesen Materialien generiert und induziert werden, aber gänzlich intrinsische 2D-Magnete waren noch bis vor 5 Jahren unbekannt. Zwar wurde diese Eigenschaft bereits Mitte des letzten Jahrhunderts vorhergesagt, aber es gelang erst 2016 ein erstes permanent magnetisches 2D-Material zu isolieren. Weiterlesen

Einsatz von Zementbeton für den Ständer einer Werkzeugmaschine

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Abstract

Strukturkomponenten von Werkzeugmaschinen werden überwiegend aus den Materialien Stahl oder Gusseisen hergestellt. Daneben wird jedoch auch angestrebt Potenzial zur Reduktion von Kosten zu erschließen und das dynamische Maschinenverhalten durch den Einsatz alternativer Materialien zu verbessern. Der Einsatz von zementgebundenem Beton stellt hierbei aufgrund seiner hohen Materialdämpfung und vergleichsweise geringen Materialkosten einen vielversprechenden Ansatz dar. In einem aktuellen Forschungsprojekt am WZL der RWTH Aachen werden daher Rahmenbedingungen für einen zielgerichteten Einsatz von Zementbeton in Werkzeugmaschinen untersucht. In diesem Artikel werden die Ergebnisse der dynamischen Maschinenuntersuchung an einer Fräsmaschine mit einem Fahrständer aus Zementbeton erläutert und mit den Ergebnissen eines Fahrständers aus Gusseisen verglichen. Weiterlesen

Local Hydrogen Analysis – eine mobile Untersuchungsmethode zur Vermeidung wasserstoffinduzierter Schäden

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Bild 1: Beispiel von abgeplatzten Oberflächen einer Arbeitswalze (Rössler et al.; Sonderband Prakt. Metallographie 36, 2004, S. 329-335)

Bild 1: Beispiel von abgeplatzten Oberflächen einer Arbeitswalze (Rössler et al.; Sonderband Prakt. Metallographie 36, 2004, S. 329-335)

In der Technik gibt es den Trend zur Verwendung von immer höherfesten Stählen mit Zugfestigkeiten im Bereich oberhalb von 1.000 MPa. Schrauben werden schon bis zu einer Festigkeit von 1.800 MPa eingesetzt. In der Diskussion steht aktuell, Spannstähle mit Festigkeiten über 2.300 MPa zu verwenden. Bei diesen hohen Festigkeiten steigt die Gefahr der Wasserstoffversprödung rasant an, die zum plötzlichen, katastrophalen Versagen der Bauteile führen kann.

Es ist notwendig, sowohl bei der Bauteilherstellung als auch im Betrieb die Randbedingungen für einen sicheren Einsatz zu kennen. Hierfür werden vor allem Wasserstoffanalysemethoden wie Hydrogen Collecting Analysis (HCA) und Thermodesorptionsanalyse (TDA) verwendet. Allerdings ist die Probenpräparation zerstörend. Je nach zu analysierenden Bauteilen (Walzen, Schweißnähte etc.) ist der Aufwand hoch und Untersuchungen, die begleitend zur Produktion die Wasserstoffaufnahme erfassen sollen, können nur mit einer Serie von Bauteilen durchgeführt werden. Weiterlesen