Kategorie: Themen

Informative Beiträge zu dem Themen: Fertigung, Forschung, Oberfläche, 3D-Druck, Verbindungstechnik, Lufttechnik, Umwelttechnik, Werkstoffe und viele mehr.

Stabile Fertigungsprozesse durch Beherrschung der Komplexität bei Werkstoffen

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Bild 1: Bei der FEM-Simulation von Fertigungsprozessen sind werkstoffspezifische Materialkarten unverzichtbar (Quelle Fa. Dynaweld)

Bild 1: Bei der FEM-Simulation von Fertigungsprozessen sind werkstoffspezifische Materialkarten unverzichtbar (Quelle Fa. Dynaweld)

Allgemein werden in der heutigen Fertigung stabile Prozesse angestrebt, da sie eine Voraussetzung für Produktivität und Kosteneffizienz sind. Werkstoffe können dabei zugleich Erfolgsfaktor, beispielsweise durch überlegene Eigenschaften, und Störfaktor, beispielsweise durch Chargenschwankungen sein. Chargenschwankungen treten beispielsweise dann häufig auf, wenn der Hersteller eines Halbzeugs geändert wurde. Dies ist wiederum ein Beleg dafür, dass die Bestellvorschrift für das entsprechende Halbzeug nicht präzise genug gefasst war. Oft reichen die Angaben in Normen nicht aus, um stabile Prozesse zu gewährleisten. Besonders ärgerlich sind „metastabile“ Fertigungsprozesse. Sie laufen vermeintlich stabil und ur­plötzlich entstehen hohe Mengen an Ausschuss und/oder Nacharbeit. Eine mögliche Fehlerquelle ist dabei der Werkstoff. Weiterlesen

Der Lack als Werkstoff

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Abb.1: Schäden durch Korrosion und Lackenthaftung lassen sich vermeiden

Abb.1: Schäden durch Korrosion und Lackenthaftung lassen sich vermeiden

Die Oberflächenbehandlung ist ein entscheidender Schritt in der Fertigung, da über sie die finalen Eigenschaften des Werkstücks erzeugt werden, sowohl in ästhetischer Sicht, als auch in funktioneller Hinsicht und der Langzeit-Beständigkeit.

In der Fertigung spielt einerseits das komplexe Zusammenspiel zwischen den Materialeigenschaften des flüssigen Lackmaterials und des aus­gehärteten Lackfilms und dem Beschichtungsprozess eine große Rolle. Andererseits wechselwirkt der Lack mit dem Grundwerkstoff, sodass bei den Fertigungsprozessen beides berücksichtigt werden muss. Weiterlesen

STRATASYS REAGIERT AUF DIE COVID-19-PANDEMIE DURCH EIN HOCHFAHREN DER PRODUKTION VON 3D-GEDRUCKTEN PERSONENSCHUTZGERÄTEN

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Stratasys und seine Partner stellen mehrere tausend Gesichtsschutz-Visiere mit 3D-gedruckten Kunststoffrahmen her.

Stratasys und seine Partner stellen mehrere tausend Gesichtsschutz-Visiere mit 3D-gedruckten Kunststoffrahmen her.

Stratasys Ltd. (NASDAQ: SSYS) hat eine weltweite Mobilisierung der 3D-Druckressourcen und des Fachwissens des Unternehmens angekündigt, um auf die COVID-19-Pandemie zu reagieren. Dazu gehören Stratasys, GrabCAD, Stratasys Direct Manufacturing und das gesamte Partnernetzwerk die Druckkapazitäten in allen Regionen spenden. Der anfängliche Schwerpunkt liegt auf der Bereitstellung von Tausenden von Einweg-Gesichtsschutz-Visieren für medizinisches Personal. Weiterlesen

Höchstes Leistungsniveau zum Test von High-End-Werkstoffen

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Bild: Die Autograph AGX-V-Serie umfasst vier Standgeräte und zwei Tischgeräte von 10 bis 600 Kilonewton (kN) und setzt mit 10 kHz Datenaufzeichnungsrate und einem Messbereich von 1/2000 neue Maßstäbe.

Bild: Die Autograph AGX-V-Serie umfasst vier
Standgeräte und zwei Tischgeräte von 10 bis
600 Kilonewton (kN) und setzt mit 10 kHz Datenaufzeichnungsrate
und einem Messbereich
von 1/2000 neue Maßstäbe.

Neue High-End-Materialien verlangen fortschrittliche Prüfmittel, um Aussagen über das Verhalten und die Sicherheit im späteren Einsatzbereich zu treffen und um eine gleichbleibende Produkt- und Materialqualität zu gewährleisten. Prüfverfahren und Universalprüfmaschinen müssen sich fortlaufend weiterentwickeln, um die Anforderungen an das Prüfobjekt abzubilden. Das ist gleichermaßen wichtig für F&E (Forschung & Entwicklung) sowie für die Qualitäts- und Prozesskontrolle.

Die Gerätereihe der AGX-V Universalprüfmaschine von Shimadzu bedient die aktuellen Werkstofftrends und ist flexibel genug angelegt, auch zukünftige Anforderungen zu bedienen. Zwei Tischmaschinen mit Messkapazitäten von 10 und 50 Kilonewton (kN) sowie vier Standmodelle mit 50 bis 600 KN bilden die Produktserie. Die Baureihe Autograph AGX-V bietet branchenweit höchste Messkapazitäten – bei erheblich verbesserter Bedienung und Sicherheit. Weiterlesen

3D-Druck unterstützt bei Eindämmung des Coronavirus

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Schutz vor Coronavirus: Hands-free 3D-printed door opener of Materialise

Bildquelle: Materialise

Durch den 3D-gedruckten Griffaufsatz von Materialise lässt sich jeder direkte Kontakt mit Türgriffen vermeiden

Der 3D-Druck kann helfen, die Ausbreitung des Coronavirus zu verringern. Materialise, der in Belgien ansässige Pionier im 3D-Druck, hat einen Aufsatz für Türgriffe konstruiert, der sich mit 3D-Druck fertigen lässt und es ermöglicht, Türen mit dem Unterarm zu öffnen und zu schließen. Auf diese Weise ist kein direkter Kontakt mit dem Türgriff erforderlich. Das Unternehmen bietet das druckbare Design kostenlos an und fordert die globale 3D-Druck-Community auf, den Türöffner in 3D zu drucken und weltweit verfügbar zu machen. Weiterlesen

Druckbare Lichtsensoren mit einem Auge für Farben

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Organische Lichtsensoren mit farbselektiver Detektion, die durch Tintenstrahldruck mit halbleitenden Tinten hergestellt werden.

Organische Lichtsensoren mit farbselektiver Detektion, die durch Tintenstrahldruck mit halbleitenden Tinten hergestellt werden. (Foto: Noah Strobel, KIT)

Kameras, Lichtschranken und Bewegungsmelder verbindet eines: Sie arbeiten mit Lichtsensoren, die schon jetzt bei vielen Anwendungen nicht mehr wegzudenken sind. Zukünftig könnten diese Sensoren auch bei der Telekommunikation eine wichtige Rolle spielen, indem sie die Datenübertragung mittels Licht ermöglichen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) am InnovationLab in Heidelberg ist hier ein entscheidender Entwicklungsschritt gelungen: druckbare Lichtsensoren, die Farben sehen können. Weiterlesen

Faser-Kunststoff-Verbunde (FKV) mit Metallen fügen – ILK entwickelt multifunktiona­le Schnittstellen

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Gemeinsam mit dem Laboratorium für Werkstoff- und Fügetechnik (LWF) der Universität Paderborn entwickelt das ILK eine neue vorwettbewerbliche Technologie für schädigungsarme, kraftflussgerechte FKV/Metall-Verbindungen.

Gemeinsam mit dem Laboratorium für Werkstoff- und Fügetechnik (LWF) der Universität Paderborn entwickelt das ILK eine neue vorwettbewerbliche Technologie für schädigungsarme, kraftflussgerechte FKV/Metall-Verbindungen.
© TUD/ILK

Gemeinsam mit dem Laboratorium für Werkstoff- und Fügetechnik (LWF) der Universität Paderborn entwickelt das Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) der Technischen Universität Dresden eine neue vorwettbewerbliche Technologie für schädigungsarme, kraftflussgerechte FKV/Metall-Verbindungen auf Basis etablierter punktueller Fügeverfahren wie Widerstandspunktschweißen (WPS) oder Clinchen. Weiterlesen

Balsaholz intelligent zurückgewinnen und wiederverwerten

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Rund 20 Prozent des Stroms wurden in Deutschland 2018 von Windenergieanlagen erzeugt.

© Hans-Peter Merten / MATOfoto
Rund 20 Prozent des Stroms wurden in Deutschland 2018 von Windenergieanlagen erzeugt.

30 000 Windenergieräder drehen sich in Deutschland. Viele von ihnen kommen langsam in die Jahre. 2019 mussten 2000 Rotorblätter entsorgt werden, 2024 werden es schon 15 000 sein. Doch wohin mit den bis zu 90 Meter langen und rund 15 Tonnen schweren Ungetümen? Eine Lösung haben Forscherinnen und Forscher vom Fraunhofer-Institut für Holzforschung, Wilhelm-Klauditz-Institut WKI parat: Mithilfe einer neuen Recyclingtechnik ist es ihnen gelungen, das in den Rotorblättern enthaltene Balsaholz zurückzugewinnen und etwa zu Dämmstoffmatten für Gebäude zu verarbeiten. Weiterlesen

Metalinsen

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Dr. David Offenberg, Dr. Ramona Langner, Dr. Diana Freudendahl

Metalinsen sind neuartige optische Bauteile, die Licht nicht wie herkömmliche Linsen fokussieren, sondern auf sogenannten Metaoberflächen beruhen. Dadurch können sie bis zu 1000-mal flacher ausfallen und zukünftig bisher unerreicht kompakte und leichte optische Systeme ermöglichen – möglicherweise sogar mit Auflösungen unterhalb der Wellenlänge.

Eine Metalinse besteht aus einem flachen lichtdurchlässigen Trägermaterial mit einer nanostrukturierten Oberfläche, die mehrere hundert Nanometer dick ist und sich aus unterschiedlich dimensionierten Elementen wie Säulen, Rillen oder Bohrungen von wenigen zehn bis hunderten Nanometern Durchmesser zusammensetzt. In den letzten Jahren gab es vor allem bedeutende Fortschritte bei der computerbasierten Berechnung solcher komplexer nanostrukturierter Oberflächen, mit denen die Ausbreitung des Lichts beeinflusst wird. So funktionieren experimentell demonstrierte Metalinsen nicht mehr nur im Bereich einer einzelnen Wellenlänge, sondern beispielsweise auch fast im gesamten sichtbaren Spektralbereich. Je nach Wellenlängenbereich, in dem eine Metalinse eingesetzt werden soll, werden für diese Metaoberflächen Materialien mit einem entsprechend geeigneten Transmissionsverhalten verwendet (z. B. Titandioxid, Siliziumnitrid oder Galliumphosphid im sichtbaren und Aluminiumnitrid im ultravioletten Spektralbereich sowie Chalkogenid-Legierungen im mittleren und Silizium im langwelligen Infrarotbereich). Weiterlesen

Qualitätssicherung mittels Spektroskopie bei der laserbasierten experimentellen Werkstoffentwicklung

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Abstract

Die Entwicklung und Verfügbarkeit von Werkstoffen und den aus ihnen herstellbaren Werkzeugen und Produkten sind seit jeher die Basis für den technischen und sozialen Fortschritt. Nicht zuletzt für metallische Konstruktionswerkstoffe gilt jedoch, dass ihre Leistungsgrenzen in vielen Anwendungsgebieten bereits erreicht worden sind. Die zunehmenden Anforderungen an Eigenschaften und Qualität der Werkstoffe machen somit Innovationen in der Werkstoffentwicklung erforderlich. Mit der neuen Methode des Laser-Tieflegierens sollen die Grenzen der konventionellen Schmelzmetallurgie überwunden werden. Das Ziel dieser experimentellen Werkstoffentwicklung ist eine hochdurchsatzfähige und reproduzierbare Erzeugung von chemisch homogenen Legierungsvarianten. Die Beherrschung des Tieflegierprozesses hinsichtlich der Homogenität des Umschmelzbades ist hierfür ein wichtiger Schritt und soll mittels in-situ-Erfassung des Emissionsspektrums des prozessinduzierten Plasmas sichergestellt werden. In ersten Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass der zeitliche Verlauf einer Chromlinie dafür geeignet ist, während des Umschmelzvorgangs die Veränderung des Elementgehaltes innerhalb des Umschmelzbades zu beobachten. So stellte sich beim Tieflegieren von einem Grundsubstrat aus unlegiertem Einsatzstahl 1.0401 mit einer vordeponierten Schicht aus einem pulverförmigen Edelstahl 1.4404 die Intensität der Chromlinie spätestens nach zwei Umschmelzvorgängen, was einer Dauer von 1,1 s entspricht, auf ein konstantes Niveau ein.

Bild 1: Laser-Tieflegieren mit Prozessüberwachung mittels Spektroskopie.

Bild 1: Laser-Tieflegieren mit Prozessüberwachung mittels Spektroskopie.

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