2024 - Werkstoffzeitschrift

Start » 2024

Zukunftssicher und nachhaltig produzieren – dank effizienter Kältetechnik

Mehr als die Hälfte der 50 Spritzgießmaschinen (250 bis 3.500 kN) sind holmlose Hybrid- Spritzgießmaschinen mit hydraulischer Schließ- und elektrischer Einspritzeinheit.

Weg von fossilen Energieträgern: So lautet eines der zentralen Nachhaltigkeitsziele der Burger Group aus Schonach im Schwarzwald. Der traditionsreiche Spezialist für Antriebslösungen setzt dabei konsequent auf umweltschonende Technologien. Ein wesentlicher Baustein auf diesem Weg ist die neue Kühlanlage von technotrans für die Spritzgießfertigung des Herstellers. Sie ersetzt das bestehende System und ist nicht nur wegen des Einsatzes des natürlichen Kältemittels R290 (Propan) eine zukunftssichere Investition. Weiterlesen

IMM Photonics im neuen Gewand – Relaunch der Website rückt die Kernkompetenz in maßgeschneiderten Lösungen ins Licht

Von HWAdmin Industrial supply

Individual. Innovative. Exceptional. Mit neuem Claim und frischem Erscheinungsbild setzt IMM Photonics ein starkes Zeichen für die Neuausrichtung des Unternehmens. Der neue Website-Auftritt positioniert IMM Photonics als führenden Experten und Full-Service-Partner für maßgeschneiderte Photonics-Lösungen. Weiterlesen

Mühelosere Bewegungen von Robotern

Von HWAdmin Forschung, Themen

Im Rahmen eines ERC Advanced Grandes untersucht Prof. Alin Albu-Schäffer seit vier Jahren, wie Roboter Eigenschwingungen nutzen können. (Bildquelle: Andreas Heddergott/TUM)

Menschen und Tiere bewegen sich – ohne bewusst darüber nachzudenken – besonders ökonomisch, indem sie die Eigenschwingungen ihres Körpers nutzen. Ein neues Tool von Forschenden der Technischen Universität München (TUM) ist nun erstmals in der Lage, dieses Wissen für die effizientere Bewegung von Robotern zu nutzen.

Vierbeiner, die sich im Schritt bewegen und langsam schneller werden, fallen irgendwann automatisch in den Trab. Der Grund dafür ist, dass es mehr Energie bräuchte, nicht die Gangart zu wechseln. Dieser Zusammenhang wurde schon vor mehr als 40 Jahren entdeckt. Nun ist es Alin Albu-Schäffer, Professor für Sensorbasierte Robotersysteme und intelligente Assistenzsysteme an der TUM, gelungen, die Methode auf die Bewegung von Robotern zu übertragen.

Experten sprechen von intrinsischer Dynamik, die Menschen und Tiere für ihre energie-effiziente Bewegungen nutzen. Sie passen zum Beispiel die Steifigkeiten ihrer Muskeln an, wenn sie auf einem härteren Untergrund laufen. Diese „intrinsischen“ Anpassungen passieren automatisch und sind schwer zu identifizieren, sowohl im Menschen als auch in komplexen Roboter-Systemen. Weiterlesen

Neue Materialien für eine leistungsfähigere optische Datenübertragung

Von HWAdmin Forschung, Themen, Werkstoffe und Materialien

ERC Synergy Grant für das ATHENS-Projektteam mit Adrian Schwarzenberger, Professor Stefan Bräse, Professor Christian Koos, Hend Kholeif (v. l. n. r., Foto: Amadeus Bramsiepe, KIT)

© Amadeus Bramsiepe, KIT ERC Synergy Grant für das ATHENS-Projektteam mit Adrian Schwarzenberger, Professor Stefan Bräse, Professor Christian Koos, Hend Kholeif (v. l. n. r., Foto: Amadeus Bramsiepe, KIT

Enorm wachsende Datenmengen stellen die Informations- und Kommunikationstechnik vor Probleme. Besonders das digitale Trainieren sogenannter Large-Language-Models für KI-Anwendungen ist eine rechentechnische Mammutaufgabe. Der Flaschenhals dabei ist die Kommunikation zwischen tausenden Prozessoren in riesigen Parallelrechnern. Hierbei spielen optische Transceiver eine zentrale Rolle: Sie wandeln elektrische Informationen in optische Signale um, die dann über eine Glasfaser oder über einen Lichtwellenleiter effizient und schnell übertragen werden können. Bisher werden für die Signalumwandlung in den Transceivern in der Regel Silizium-Bauteile eingesetzt. Dieser Ansatz stößt jedoch zunehmend an Grenzen, da reine Siliziumbauteile zu langsam für die immer größeren Datenmengen sind. Dazu kommt ein hoher Energieverbrauch der vorhandenen Transceiver, der zu einem hohen CO2-Ausstoß der KI-Modelle beiträgt. Weiterlesen

Klimafreundlicher Strom aus Ammoniak

Von HWAdmin Forschung, Nachhaltigkeit und Umwelttechnik, Themen

© Fraunhofer IKTS
Demonstrationsanlage zur CO2-freien Stromerzeugung mit Ammoniak in Hochtemperatur-Brennstoffzellen (SOFC)

Bei der Stromerzeugung mit Wasserstoff entstehen keine klimaschädlichen Emissionen. Doch Speicherung und Transport des Gases sind technisch anspruchsvoll. Fraunhofer-Forschende nutzen deshalb das leichter handhabbare Wasserstoffderivat Ammoniak als Ausgangsstoff. Im Hochtemperatur-Brennstoffzellen-Stack wird Ammoniak zerlegt und der entstehende Wasserstoff in Strom verwandelt. Die Abwärme kann beispielsweise als Heizenergie genutzt werden.

Auf dem Energieträger Wasserstoff und seinen Derivaten ruhen große Hoffnungen. In der nationalen Wasserstoffstrategie der Bundesregierung nehmen sie bei der Energiewende eine zentrale Rolle ein. Insbesondere Ammoniak (NH₃) hat dabei ein hohes Potenzial, denn Wasserstoff lässt sich in Form von Ammoniak besser speichern und transportieren.

Ein Forschenden-Team mit Prof. Laura Nousch vom Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS in Dresden hat auf Basis eines Hochtemperatur-Brennstoffzellen-Stacks (Solid Oxide Fuel Cells, SOFC) einen Demonstrator entwickelt, der Ammoniak direkt und mit einem hohen Wirkungsgrad verstromen kann. Strom und Wärme entstehen in einer einzigen kompakten Anlage – ohne CO₂-Emissionen oder andere schädliche Nebenprodukte. Weiterlesen

Kühlschmierstoffe im Wandel: Neue Technologien in der Metallverarbeitung

Von HWAdmin Industrial supply

Die Metallverarbeitungsindustrie strebt ständig nach Maßnahmen, die sowohl effizienter als auch umweltfreundlicher sind, um Produktionsprozesse zu optimieren und gleichzeitig Umweltauswirkungen zu minimieren. Kühlschmierstoffe (KSS) spielen in diesem Zusammenhang eine entscheidende Rolle, da sie dazu beitragen, Werkzeugstandzeiten zu verlängern, Bearbeitungszeiten zu verkürzen und die Werkstückqualität zu verbessern. In den letzten Jahren hat sich ein Trend hin zu nachhaltigeren und umweltschonenderen Alternativen entwickelt. Durch strengere Regularien und Vorschriften wird die Verwendung bestimmter Chemikalien eingeschränkt, was die Entwicklung von neuen KSS vor große Herausforderungen stellt. Dieser Wandel ist eine Reaktion auf die zunehmenden Anforderungen in Bezug auf Umweltschutz und Arbeitssicherheit.
Von immenser Bedeutung in der modernen Metallverarbeitung ist die Maximierung der Effizienz und Qualität – wobei die Auswahl des richtigen Kühlschmierstoffes eine entscheidende Rolle spielt. Die Produkte lassen sich in wassermischbare und nichtwassermischbare KSS unterteilen. Bei den wassermischbaren KSS gibt es wiederum die Unterteilung in mineralölhaltige und mineralölfreie (synthetische) KSS. Diese drei Produktkategorien bringen spezifische Eigenschaften mit sich, welche jeweils für unterschiedliche Anwendungen in der industriellen Fertigung eingesetzt werden können. Weiterlesen

KPA Ulm 2025: Kunststofflösungen und Vielfalt für jede Anforderung

Von HWAdmin Messen und Veranstaltungen

Am 25. und 26. Februar 2025 öffnet die KPA – Kunststoff Produkte Aktuell – erneut ihre Tore in der Ulm-Messe. Die Fachmesse für Design, Beschaffung und Entwicklung von Kunststoffprodukten wartet diesmal mit spannenden Neuerungen auf: eine zusätzliche Messehalle und eine zweite Vortragsbühne erweitern das Spektrum an Themen und Know-how. Mit über 230 Ausstellern verzeichnet die KPA Ulm 2025 erneut ein deutliches Wachstum gegenüber dem Vorjahr (2024: 193 Aussteller).

Die KPA richtet sich branchenübergreifend an Anwenderindustrien von Kunststoffprodukten und zieht Entscheider an, die Entwicklungs- und Produktionspartner für Kunststoffprodukte und technische Bauteile suchen. Hier finden Einkäufer sowie Expertinnen und Experten aus Entwicklung, Konstruktion und Design die passenden Partner und Lösungen für ihre Projekte. Weiterlesen

Material mit neuartigen Dehnungseigenschaften entwickelt

Von HWAdmin Additive Fertigung, Themen, Werkstoffe und Materialien

Metamaterialien sind künstlich entwickelte Materialien, die so in der Natur nicht vorkommen. Ihre Bausteine funktionieren wie Atome in herkömmlichen Materialien, haben aber besondere optische, elektrische oder magnetische Eigenschaften. Entscheidend für die Funktion ist die Wechselwirkung zwischen den Bausteinen: Bislang war diese meist nur mit unmittelbar benachbarten Bausteinen, also lokal möglich. Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben ein mechanisches Metamaterial entwickelt, mit dem sich diese Wechselwirkungen auch über größere Entfernungen im Material auslösen lassen. Das Material könnte Anwendung finden, wenn es um das Messen von Kräften oder das Überwachen von Statik geht.

Das neue Metamaterial unter dem Rasterelektronenmikroskop: Eine spezielle Struktur (rot) ermöglicht neue Dehnungseigenschaften. (Abbildung: Jonathan Schneider, KIT)

Neuartiges Katalysatorsystem für das Open-Loop-Recycling von hartnäckigen Kunststoffabfällen

Von HWAdmin Nachhaltigkeit und Umwelttechnik, Themen

Forschende des Instituts für Technische und Makromolekulare Chemie der RWTH Aachen haben in Zusammenarbeit mit Partnern aus Ungarn einen wichtigen Fortschritt im Bereich des Kunststoffrecyclings erzielt. Sie entwickelten ein neuartiges Katalysatorsystem, das Polyethylen-Abfälle gezielt in Propen, ein wertvolles chemisches Zwischenprodukt, umwandelt. Dieser innovative Ansatz revolutioniert das „Open-Loop“-Recycling von hartnäckigen Kunststoffabfällen. Weiterlesen

Früherkennung macht Batterien sicherer

Von HWAdmin Qualitätskontrolle, Messtechnik, Sensorik, Themen

Die sichere Nutzung von Lithium-Ionen-Batterien, wie sie in Elektroautos und stationären Speichersystemen verwendet werden, hängt entscheidend von der Überwachung ihres Zustands und der frühzeitigen Fehlererkennung ab. Fehler in einzelnen Batteriezellen können zu ernsten Problemen wie Bränden führen. Um dies zu verhindern, haben Forschende der TU Darmstadt und des Massachusetts Institute of Technology (MIT) neue Methoden zur Analyse und Überwachung von Batterien mit Ansätzen des Maschinellen Lernens entwickelt.

Sichere Batterien: Innovationen durch maschinelles Lernen, hybride Modelle und öffentlich zugängliche Daten.