April 2023 - Werkstoffzeitschrift

Laser fügen leichte Sandwichstrukturen

© Fraunhofer IWS/Jürgen Jeibmann
Das Fraunhofer IWS hat ein Verfahren entwickelt, um Leichtbauplatten und -profile deutlich schneller sowie kostengünstiger herzustellen als mit herkömmlichen Methoden. Die neue Technologie kommt ohne Klebstoffe oder andere Zusatzmaterialien aus und erleichtert das Recycling der produzierten Leichtbaustrukturen.

Moderner Leichtbau hilft längst im Automobilbau und in der Flugzeugindustrie, Kraftstoff und Material zu sparen und die Umwelt zu entlasten. Forschende des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik IWS haben nun einen Weg gefunden, um solche erprobten Konstruktionsprinzipien auf weitere Branchen zu übertragen. Dafür verschweißen sie mit Lasern filigrane Hohlkammerstrukturen mit Deckblechen zu leichten Sandwichplatten. Diese Metallstrukturen lassen sich besonders effizient im Rolle-zu-Rolle-Verfahren des Fraunhofer IWS produzieren. Die neuartige Technologie sorgt für höheres Produktionstempo und mehr Einsatzbreite von Leichtbauplatten. Dadurch eröffnen sich Leichtbauperspektiven etwa für die Konstruktion von Schiffsaufbauten, Eisenbahnen und Fabrikhallen. Weiterlesen

Leichte Bauteile für Autos und Maschinen: Künstliche Muskeln machen Antriebe klein und nachhaltig

Von HWAdmin Fertigung, Forschung, Themen

Mit künstlichen Muskeln, Formgedächtnisdrähten aus Nickel-Titan, bauen die Forscher kompakte technische Bauteile. Hierbei kommt auch ein patentierter Zahnstangenmechanismus zum Einsatz, der Linearbewegung in eine Rotation überführt wie bei diesem Prototyp, der auf der Hannover Messe gezeigt wird. Doktorand Carmelo Pirritano forscht an den neuartigen smarten Antrieben.

© Oliver Dietze
Mit künstlichen Muskeln, Formgedächtnisdrähten aus Nickel-Titan, bauen die Forscher kompakte technische Bauteile. Hierbei kommt auch ein patentierter Zahnstangenmechanismus zum Einsatz, der Linearbewegung in eine Rotation überführt wie bei diesem Prototyp, der auf der Hannover Messe gezeigt wird. Doktorand Carmelo Pirritano forscht an den neuartigen smarten Antrieben.

Wo Elektromotoren oder -magnete in technischen Bauteilen zu groß oder zu schwer sind, können die neuartigen Antriebe des Forschungsteams der Professoren Stefan Seelecke und Paul Motzki von der Universität des Saarlandes helfen, Platz, Gewicht und Energie zu sparen. Ihre Formgedächtnisantriebe kommen mit einem Durchmesser von 300 bis 400 Mikrometern aus, sind leicht und energieeffizient. Künstliche Muskeln aus Nickel-Titan machen kompakte Bauteile auf kleinstem, aber auch großem Raum möglich.

Immer mehr Technik muss heute auf kleinem Raum unterkommen. Der Platz ist knapp in Auto, Flugzeug und in sonstigen Maschinen und Geräten. Das Ganze darf auch nicht zu schwer werden. Leichtere Verkehrsmittel etwa brauchen weniger Treibstoff, Batterien von E-Autos halten länger bei leichtem Gepäck. Eine neuartige Technologie könnte künftig dabei helfen, durch kleinere und leichtere technische Bauteile nicht nur weniger Gewicht auf die Waage zu bringen, sondern zusätzlich auch weniger Energie zu verbrauchen. Das Forschungsteam der Spezialisten für intelligente Materialsysteme Stefan Seelecke und Paul Motzki entwickelt die neuen Bauteile an der Universität des Saarlandes und am Saarbrücker Zentrum für Mechatronik und Automatisierungstechnik Zema. Sie wollen diese zur Katalogware machen. Weiterlesen

Metamaterialien: Zeitkristall bringt Licht in Schwung

Von HWAdmin Forschung, Themen, Werkstoffe und Materialien

Forschende des KIT entwickeln erstmals zweidimensionalen photonischen Zeitkristall – Anwendung verspricht Fortschritte in der drahtlosen Kommunikation und bei Lasern

Photonische Zeitkristalle, deren Eigenschaften sich periodisch ändern, versprechen wesentliche Fortschritte in Mikrowellentechnik, Optik und Photonik. Forschende am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben nun zusammen mit Partnern an der Aalto University und der Stanford University erstmals einen zweidimensionalen photonischen Zeitkristall hergestellt und wichtige Anwendungen demonstriert. Ihr Ansatz vereinfacht die Herstellung photonischer Zeitkristalle und kann die Effizienz künftiger Kommunikationssysteme verbessern.

Ein photonischer Zeitkristall in 2D kann Freiraum- und Oberflächenwellen verstärken. (Grafik: Dr. Xuchen Wang, KIT)

20 Jahre sichere Infrarot-Temperaturmessung

Von HWAdmin Firmen, Qualitätskontrolle, Messtechnik, Sensorik, Themen

Optris begeht Jubiläum

Zwei Jahrzehnte Innovation in Infrarot: Die Berliner Optris GmbH kümmert sich seit 2003 um die zielgenaue, zuverlässige und berührungslose Temperaturmessung in vielen verschiedenen Industrien und der Forschung. Dabei hat es das Unternehmen immer geschafft, neue Technologien zu entwickeln und einzusetzen. Auf die Infrarotthermometer und Wärmebildkameras verlassen sich mittlerweile Anwender aus aller Welt – und das natürlich mit Know-How Made in Germany

2003 hat Geschäftsführer Dr.-Ing. Ulrich Kienitz Optris mit dem Ziel gegründet, das Angebot an messenden Temperatursensoren um innovative Mess- und Anwendungsprinzipien zu bereichern. Weiterlesen

Smart Factory Services – So gelingt der Umbau zur Smart Factory

Von HWAdmin Fertigung, Themen

Um Betriebe individuell beim Auf- und Ausbau ihrer Smart Factory zu unterstützen, hat der Systemhersteller KELCH ein modulares Gesamtkonzept entwickelt. Die so genannten Smart Factory Services sind auf den Bedarf von zerspanenden Betrieben zugeschnitten und bestehen aus flexibel kombinierbaren Bausteinen. Das bietet Fertigungsbetrieben die Möglichkeit, ausschließlich die Lösungen anzufordern, die sie tatsächlich benötigen – sei es, um Prozesse und Produkte zu verbessern, Kosten einzusparen oder um die Produktivität und Qualität zu erhöhen. Auch im Betrieb schon vorhandene Werkzeuge und Geräte lassen sich integrieren.

(Bildquelle: Kelch)