Autor: HWAdmin

Maßgeschneiderte Infrarot-Optiken

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Ein Forschungsteam der RWTH Aachen unter der Leitung von Professor Thomas Taubner vom I. Physikalischen Institut (IA) hat gemeinsam mit den Fraunhofer-Instituten für Produktionstechnologie (IPT) und Lasertechnik (ILT) eine neuartige Methode zur Herstellung von infraroten Optiken zur Strahlformung basierend auf sogenannten Meta-Oberflächen und Phasenwechselmaterialien entwickelt. 

Infrarotes Licht ist für das menschliche Auge unsichtbar, hat aber vielfältige Anwendungen, unter anderem in der Materialbearbeitung, der laser-basierten Entfernungsmessung (LIDAR) sowie in Wärmebildkameras zur Detektion von Personen oder zur Kontrolle der Wärmedämmung. Optiken für Infrarotlicht bestehen meist aus speziellen Materialien und aufwändigen Linsenkombinationen, welche kommerziell nur schwer verfügbar und vergleichsweise teuer sind, da sie meist aufwendig in Kleinserie hergestellt werden. Weiterlesen

Kohlenstoff-Fallen verstehen: Untersuchung eines vielverspre­chenden Materials zeigt im Detail, wie es CO2 einfängt

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Künstlerische Darstellung des CO2-Einfangs aus einem mit Feuchtigkeit beladenen Gasstrom mittels CALF-20, einem metallorganischen Gerüst auf Zinkbasis.© B. Schröder/HZDR

Künstlerische Darstellung des CO2-Einfangs aus einem mit Feuchtigkeit beladenen Gasstrom mittels CALF-20, einem metallorganischen Gerüst auf Zinkbasis.
© B. Schröder/HZDR

Da die Industrie nach innovativen Lösungen für die Abscheidung und Lagerung von Kohlendioxid (CO2) sucht, werden neue Materialien benötigt, die das Treibhausgas aus Industrieemissionen effizient abfangen und speichern können. Eine aktuelle Studie eines Forschungsteams des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR), der TU Dresden (TUD) und der Maria-Curie-Skłodowska-Universität in Lublin (Polen) beleuchtet die Gasadsorptionsphysik des sogenannten Calgary Framework 20 (CALF-20), eines metallorganischen Gerüsts (MOF) auf Zinkbasis. Mittels Kombination moderner Techniken haben die Forschenden die einzigartige Anpassungsfähigkeit des Materials unter verschiedenen Bedingungen entschlüsselt. Die Arbeit zeigt, wie CALF-20 effizient CO2 einfängt und gleichzeitig Störeffekten durch Wasser widersteht – ein häufiges Problem bei Materialien zur CO2-Abscheidung. Weiterlesen

KI als Gamechanger für Kunststoffverpackungen

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© Fraunhofer IVVExperten des Fraunhofer IVV bei der Optimierung eines Verfahrens zur Produktion von Verpackungen. Im Rahmen des Projekts KIOptiPack entwickeln sie auch KI-Werkzeuge um Kunststoffverpackungen fit für die Kreislaufwirtschaft zu machen.

© Fraunhofer IVV
Experten des Fraunhofer IVV bei der Optimierung eines Verfahrens zur Produktion von Verpackungen. Im Rahmen des Projekts KIOptiPack entwickeln sie auch KI-Werkzeuge um Kunststoffverpackungen fit für die Kreislaufwirtschaft zu machen.

Im Innovationslabor KIOptiPack entwickeln Forschende des Fraunhofer-Instituts für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV gemeinsam mit 51 Partnern aus Wirtschaft und Wissenschaft innovative KI-gestützte Optimierungswerkzeuge sowie einen Datenraum, der alle Akteure der Verpackungsbranche und deren Daten miteinander verknüpft. Ziel ist es, mithilfe der KI-Werkzeuge Kunststoffverpackungen zukünftig im Kreislauf zu führen.

Kunststoffe sind leicht, langlebig und einfach zu verarbeiten – wahre Alleskönner unter den Materialien. Daher wundert es nicht, dass in Deutschland mehr als 60 Prozent der verpackten Waren in Kunststoff gehüllt sind. Ziel der Kunststoffindustrie ist es, durch das ideale Verpackungsdesign (Design for Recycling) die Kreislaufwirtschaft zu fördern, die Umwelt so wenig wie möglich zu belasten und gleichzeitig die verpackten Waren optimal zu schützen. Verpackungen sollen idealerweise einen möglichst hohen Rezyklatanteil aufweisen. Auch eine neue EU-Verordnung fordert, dass bis 2030 Verpackungen aus Kunststoff zu einem Mindestanteil von bis zu 35 Prozent aus Rezyklaten hergestellt werden. Weiterlesen

Wartungsplaner optimiert die Instandhaltung der Fertigung

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Predictive Maintenance und Condition Monitoring gewinnen immer mehr an Bedeutung

Optimieren Sie Ihre Wartungsprozesse mit einer Wartungsplaner Software. Um Maschinen in der Fertigung störungsfrei zu betreiben, wird bereits seit vielen Jahren den Wartungsplaner der Hoppe Unternehmensberatung eingesetzt.

 Mit dem Wartungsplaner werden ineinandergreifende Prozesse, von der Inspektion über die vorausschauende Wartung bis hin zur Instandhaltung optimal organisiert.

Es gilt die wiederkehrenden Wartungstermine zu steuern und zu überwachen.

Es ist nicht immer leicht, den Überblick über Prüfvorschriften und Prüffristen zu bewahren. Egal, ob, Fachkraft für Arbeitssicherheit oder Sicherheitsfachkraft: Von einem Wartungsplaner als Arbeitsschutzsoftware profitieren fast alle Bereiche in einem Unternehmen.

Mit der Software Wartungsplaner können Unternehmen sämtliche prüfungspflichtige Gegenstände leicht und schnell verwalten.

Egal, ob Maschine, Elektrogerät, Stapler oder Feuerlöscher: Unternehmen sind gesetzlich verpflichtet, Arbeitsmittel, Maschinen und Anlagen regelmäßig zu prüfen, um einen durchgängig hohen Arbeitsschutz gewährleisten zu können. Mit der Wartungsplaner-Software der HOPPE Unternehmensberatung wird die Pflichtaufgabe zum echten Wertschöpfungsfaktor. Weiterlesen

Eigenspannungen zerstörungsfrei im Blick: Ultraschallmessung als Schlüssel zur Bauteilsicherheit

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W.S. Werkstoff Service GmbH

W.S. Werkstoff Service GmbH

Eigenspannungen entstehen in nahezu jedem Fertigungsschritt – sei es beim Gießen, Schweißen oder bei der mechanischen Bearbeitung. Diese inneren Spannungen existieren ohne äußere Krafteinwirkung und können die Bauteileigenschaften erheblich beeinflussen. Während Druckeigenspannungen die Rissinitiierung erschweren, können Zugeigenspannungen die Lebensdauer eines Bauteils deutlich reduzieren. Weiterlesen

Kunststoffe aus Verpackungsabfällen besser recyceln

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© Fraunhofer IFAMAm Fraunhofer IFAM werden die gereinigten Kunststoffabfälle im Compounder gemischt, aufgeschmolzen und extrudiert.

© Fraunhofer IFAM
Am Fraunhofer IFAM werden die gereinigten Kunststoffabfälle im Compounder gemischt, aufgeschmolzen und extrudiert.

Jährlich landen deutschlandweit etwa 5,6 Millionen Tonnen Kunststoffverpackungen nach einmaliger Nutzung im Haushaltsmüll – weniger als ein Drittel davon lässt sich bisher recyceln. Gemeinsam mit der Hochschule Bremen möchte das Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM den verschmutzten Müll in hochwertige Produkte aus dem 3D-Drucker verwandeln.

Die Menge an Kunststoffmüll steigt, in den vergangenen 30 Jahren hat sie sich deutschlandweit etwa verdreifacht. Besonders Verpackungen aus dem gelben Sack tragen dazu bei: Fielen im Jahr 1994 in Deutschlands Privathaushalten noch 2,1 Millionen Tonnen Kunststoffmüll an, waren es 2023 bereits 5,6 Millionen Tonnen. Umso wichtiger ist es, die Einmalprodukte, die größtenteils auf Basis von Erdöl hergestellt werden, aufzubereiten. Weiterlesen

Mobiles Messgerät prüft Kunststoffpulver in Sekundenschnelle

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© Fraunhofer IPA/Foto: Rainer BezWird das mobile Raman-Spektrometer auf das Kunststoffpulver gerichtet, zeigt das Display des Messgeräts eine Kurve an, die Rückschlüsse über den Zustand des Pulvers zulässt.

© Fraunhofer IPA/Foto: Rainer Bez Wird das mobile Raman-Spektrometer auf das Kunststoffpulver gerichtet, zeigt das Display des Messgeräts eine Kurve an, die Rückschlüsse über den Zustand des Pulvers zulässt.

Den Alterungszustand von gebrauchtem Kunststoffpulver zu ermitteln, war bisher ein zeitraubendes und teures Unterfangen. Doch nun hat ein Wissenschaftler vom Fraunhofer IPA ein Prüfverfahren entwickelt, das binnen Sekunden Ergebnisse liefert. Die Kosten für 3D-gedruckte Bauteile könnten deshalb sinken.

Man sieht ihm sein Alter kaum an: Das Kunststoffpulver, das beim 3D-Druck zum Einsatz kommt, wirkt meist noch wie neu, wenn es den ersten Druckprozess durchlaufen hat. Beim Selektiven Lasersintern, einem weit verbreiteten 3D-Druckverfahren, wird das Kunststoffpulver flächig aufgebracht, erwärmt und an genau definierten Stellen mit einem Laserstrahl verfestigt. Dieser Vorgang wiederholt sich Schicht für Schicht, bis das gewünschte Bauteil fertig ist. Dabei wird auch das Pulver, das nicht lokal aufgeschmolzen wird, für mehrere Stunden auf eine Temperatur deutlich oberhalb von 100°C erhitzt und am Ende des Bauprozesses wieder auf Raumtemperatur abgekühlt. Dabei altert das Material. Weiterlesen

Nanomaterialien: Die Kraft der Lücke

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Die Sonne schickt täglich enorme Energiemengen auf die Erde, doch wirtschaftlich genutzt wird davon bisher nur ein Bruchteil. Eine vielversprechende Methode, um die Solarkraft in speicherbare Energie umzuwandeln, ist die Spaltung von Wasser (H2O) in Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2). „Diese chemische Reaktion birgt ein enormes Zukunftspotenzial: H2 als klimafreundlichen Energieträger, Wasser als gut verfügbare Ressource und keine ungünstigen Nebenreaktionen, um nur drei zu nennen. Zugleich gilt die photoelektrochemische Wasserspaltung in der Energie- und Katalyseforschungs-Community als eine der ultimativen Herausforderungen“, erklärt Emiliano Cortés, Professor für Experimentalphysik an der LMU. Die größte Krux: Bislang sind die eingesetzten Materialien nicht leistungsfähig genug, um die Technologie im großen Maßstab wettbewerbsfähig zu machen. Ein internationales interdisziplinäres Team, das von Prof. Min Liu von der Central South University (CSU) in Changsha, China, und Cortés, einem der führenden Forschungsgruppenleitern des Exzellenzclusters e-conversion, koordiniert wird, hat jetzt wichtige Erkenntnisse gewonnen, wie sich ein entscheidender Schritt – die Ladungstrennung – verbessern lässt. Weiterlesen