HWAdmin, Autor auf Werkstoffzeitschrift

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Kostengünstigere Brennstoffzellen für Automobil und Flugzeug in Großserie

Von HWAdmin Forschung, Nachhaltigkeit und Umwelttechnik, Themen

© Fraunhofer IPT
Geformtes Blechwerkstück: In ersten Tests formten die Aachener Ingenieure die erforderliche Oberflächenstruktur einer Bipolarplatte.

Ohne Abgase eine noch höhere Reichweite erzielen: Die Automobilindustrie und die Luftfahrtbranche setzen verstärkt auf alternative Antriebsformen und beziehen dabei auch wasserstoffbetriebene Brennstoffzellen in ihre Überlegungen ein. Damit die bislang hohen Herstellungskosten der Brennstoffzellen sinken und neue wasserstoff-elektrische Antriebe den Weg in den Markt finden, arbeitet das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen gemeinsam mit fünf Partnern aus Industrie und Wissenschaft im Forschungsprojekt »FlyGO« an neuen Konzepten und Systemen für die Großserienfertigung. Weiterlesen

Tandemsolarmodule: Mehr Strom aus dem Doppelpack

Von HWAdmin Nachhaltigkeit und Umwelttechnik, Themen

Die Forscherinnen und Forscher im Projekt „Capitano“ entwickeln neue Materialien und Prozesse sowie Prototypen für Perowskit-Solarzellen und -module mit hohem Wirkungsgrad. (Foto: Markus Breig, KIT)

Halbleiter-Kombination aus Perowskit und CIGS verspricht Effizienzsteigerung in der Photovoltaik

Der Wirkungsgrad marktüblicher Solarmodule lässt sich nur noch begrenzt steigern. Deutlich mehr Potenzial bietet der Einsatz von zwei lichtaktiven Schichten in Tandemsolarmodulen. Der vielversprechenden Technologie könnte die Zukunft gehören. Im Projekt „Capitano“ kombinieren Forscherinnen und Forscher Dünnschichtsolarmodule auf Basis von Perowskit-Halbleitern mit Halbleitern aus Kupfer, Indium, Gallium und Selen (CIGS). Die Kombination ermöglicht höchsteffiziente Tandemsolarzellen mit einem Wirkungsgradpotenzial von über 30 Prozent bei allen Vorteilen der Dünnschicht-Technologie. Projektpartner sind das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) als Koordinator, das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und das Unternehmen NICE Solar Energy in Schwäbisch Hall. Weiterlesen

Wissenschaft als Basis politischer Entscheidungen: Ein Beispiel zur Prüfung von Studien auf Aussagefähigkeit

Von HWAdmin Themen

Ablaufdiagramm der CETS/ZVO-Prüfmethode für wissenschaftliche Arbeiten (Bild: Jacob tor Weihen, Posch, Zimmer)

Der Zentralverband Oberflächentechnik e.V. (ZVO) hat zusammen mit dem europäischen Oberflächenverband CETS einen Vorschlag erarbeitet, wie spezielle wissenschaftliche Arbeiten auch durch „Nicht-Experten“ im jeweiligen Fachgebiet beurteilt werden können. Im Folgenden wird eine aktuelle Studie zu Langzeitwirkungen von nanoskaligen Partikeln fünf wissenschaftlichen Kriterien unterzogen. Aufgrund der Ergebnisse ist die Frage nach der Eignung der Studie für politische Maßnahmen und Regelungen zu verneinen. Gleichzeitig wird gezeigt, dass diese Feststellung bereits für informierte Laien möglich ist. Weiterlesen

Metallogele

Von HWAdmin Themen, Werkstofftrends

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

Gele werden bereits seit längerem als Werkstoffe genutzt und sind unter anderem für medizinische Anwendungen von Bedeutung. Sie bestehen aus einem dreidimensionalen Netzwerk, z. B. aus miteinander verknüpften Polymerketten, welches Partikel einer Flüssigkeit immobilisiert. Auf diese Weise werden Materialien erhalten, die sich durch das Netzwerk wie Festkörper verhalten, aber das spezifische Gewicht und bestimmte Eigenschaften der Flüssigkeit aufweisen. Als Metallogele werden Polymergele bezeichnet, die zusätzlich metallische Komponenten wie Metallkationen oder metallische Nanopartikel enthalten. Durch diese verändern sich einerseits Basiseigenschaften des Gels wie der Mechanismus der Gelbildung oder seine Festigkeit. Insbesondere aber ist das Ziel, gewebeähnliche, bioverträgliche Materialien mit zusätzlichen Funktionalitäten zu versehen, etwa der Absorption oder Emission elektromagnetischer Strahlung, besonderen elektrischen Eigenschaften, Magnetismus, antibakteriellen, speziellen katalytischen oder selbstheilenden Eigenschaften. Grundsätzlich unterscheidet man dabei zwei verschiedene Typen von Metallogelen: solche, bei denen metallische Komponenten wie Metallkationen Teil der Netzwerkstruktur sind, sowie solche, in die Metalle nachträglich eingebracht wurden oder in denen diese Teil der im Gel enthaltenen flüssigen Phase sind. Weiterlesen

BECHEM mit System – Aufeinander abgestimmte Prozessflüssigkeiten in der Metallbearbeitung erhöhen Sicherheit und Effizienz in der Fertigung

Von HWAdmin Oberfläche, Themen

Teleskopzylinder an einem Mobilkran (unterer Bildteil)
Bild: i-Stock

Bei vielen Schleif- und Polierprozessen müssen perfekte homogene Oberflächenstrukturen geschaffen werden, so beispielsweise bei der Bearbeitung der Schneiden hochwertiger Messer und Scheren oder bei der Herstellung von Hydraulikkomponenten großer Ausleger von Mobilkranen, mit deren Hilfe tonnenschwere Objekte bewegt werden. Anspruchsvolle Schleif- und Polieroperationen für hochwertige Endprodukte benötigen die passenden Prozessfluide. Die Bearbeitungsmedien BECHEM Avantin 361-1 und 320-B sowie Berucool 4000 des Hagener Schmierstoffherstellers BECHEM bewähren sich in diesen Fertigungsprozessen schon seit langer Zeit. Weiterlesen

Additiver Werkzeugaufbau zur verbesserten Prozessdynamik bei der Drehbearbeitung von TiAl6V4

Von HWAdmin Additive Fertigung, Fachartikel, Themen

Abbildung 1: Übersicht der generierten Wende-schneidplattenhalter (WSPH

Dipl.-Ing. Florian Vogel, Sebastian Berger M.Sc., Dr.-Ing. Ekrem Özkaya, Prof. Dr.-Ing. Dirk Biermann

Einleitung

Resultierend aus der sich bei der Zerspanung von Titanwerkstoffen einstellenden, werkstoffspezifischen Segmentspanbildung können eingesetzte Werkzeuge je nach gegebenen Prozessbedingungen erheblich in Schwingung versetzt werden, sodass neben einem gesteigerten Werkzeugverschleiß die geforderten Bauteilqualitäten oftmals nicht erzielbar sind. Durch den Einsatz additiv gefertigter Wendeschneidplattenhalter (WSPH) für die Drehbearbeitung von TiAl6V4 erfolgt eine passive Dämpfung derartiger, spanbildungsinduzierter Werkzeugschwingungen. Ausschlaggebend hierfür ist die durch den additiven Herstellungsprozess ermöglichte Erzeugung speziell gestalteter Hohlelemente in den Schäften der WSPH. Einerseits bedingt durch eine daraus resultierende, schwingungsoptimierte Werkzeuggestaltung, andererseits aufgrund der inneren Reibung von zusätzlich in die Schäfte eingebrachten Füllwerkstoffen werden die Schwingungsamplituden des Werkzeugs signifikant reduziert. Weiterlesen

Materialfluss für Losgröße 1 – Strukturwandel in der Produktionslogistik

Von HWAdmin Fachartikel, Materialfluss und Logistik, Themen

Stetiges Wachstum von Produktionskapazitäten bedingt leistungsfähigere Materialflussprozesse. Der Warenumschlag und die Fördertechnik sind von immenser Bedeutung, wenn die Expansion des Produktionsaufkommens letztlich auch ökonomisches Wachstum bewirken soll. Damit sich das generierte Wachstum nicht nur im Umsatz, sondern auch im Ergebnis niederschlägt, sind effiziente Prozesse gefordert. Unter dieser Prämisse ist den Anforderungen nach höherem Durchsatz nicht nur durch schiere Größe und Anzahl an Fördermitteln genüge getan, sondern es bedarf vielmehr intelligenter Materialflusssysteme. In Anbetracht volatiler Märkte sind Flexibilität und Wandelbarkeit Schlüsselmerkmale effizienter Fertigungsprozesse, auf die es die intralogistischen Prozesse auszurichten gilt. Die Produktionslogistik darf daher nicht Schranke sondern muss Wegbereiter für effiziente Fertigungsprozesse sein. Am Institut für Fördertechnik und Logistik an der Universität Stuttgart befassen sich die Abteilungen Logistik sowie Maschinenentwicklung und Materialflussautomatisierung mit darauf abzielenden Fragestellungen im übergreifenden Forschungsbereich „Wandelbare Produktionslogistik“. Dabei ist keineswegs nur die Planung und Konzeption logistischer Systeme gegenständlich, sondern vielmehr auch die Konstruktion und der Prototypenbau von fördertechnischen Maschinen und Anlagen.

Abbildung 1: Intelligente, variantenspezifische Pfadwahl innerhalb eines flexiblen Schachbrettlayouts

Intelligente und adaptive Systeme zur Mitarbeiterunterstützung in zukünftigen Fertigungsumgebungen

Von HWAdmin Fachartikel, Fertigung, Themen

Gesellschaftliche Transformationsprozesse stellen nicht nur unser Sozialsystem, sondern auch die produzierende Industrie vor große Herausforderungen. Produktionsumgebungen, insbesondere Benutzungsschnittstellen industrieller Maschinen oder Wartungs- und Umrüstprozeduren, werden zunehmend komplexer, während die Belegschaft altert. Damit europäische Unternehmen ihre Wettbewerbsfähigkeit angesichts steigender Forderungen nach schnelleren Produktionsraten mit höherer Qualität und Flexibilität erhalten können, ist es notwendig, das Arbeitsumfeld an die Eigenschaften und Anforderungen dieser älteren Nutzergruppen anzupassen. Denn obwohl Maschinen und Produktionssysteme heute oft hoch automatisiert sind, behält der Mensch mit seiner Flexibilität und Kreativität eine zentrale Rolle in der Fertigungstechnik. Zukünftige Aufgaben liegen dabei in der Wartung, dem Durchführen spezialisierter Fertigungsprozesse und dem Kontroll- und Überwachungsbereich. Weiterlesen

Jubiläum bei RUF – Hersteller hochwertiger, hydraulischer Brikettieranlagen

Von HWAdmin Firmen

Im Jahr 1969 gründete Hans Ruf eine kleine Firma, die sich inzwischen 10 zum führenden Hersteller hochwertiger, hydraulischer Brikettieranlagen entwickelt hat. Heute leiten seine beiden Söhne Roland und Wolfgang Ruf das Unternehmen. Gleichmäßiges Wachstum mit motivierten und hochqualifizierten Mitarbeitern, die am bayerischen Standort entwickeln und produzieren – das war von Anfang an die weitsichtige Strategie, die auch heute noch gültig ist.

Die komplette Welt der Brikettierung aus einer Hand. Heißt: Die hydraulische Brikettierung von RUF wird von C.F. Nielsen um die mechanische Brikettierung und die Verpressung über Extruder ergänzt.