Kategorie: Themen

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

Keramische Schichten aus präkeramischen Polymeren

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Günter Motz, Martin Günthner, Walter Krenkel

Für viele Entwicklungen im Anlagen- und Maschinenbau aber auch für den Alltag steigen die Anforderungen an die Werkstoffe, die sowohl hoheren Drücken und Temperaturen standhalten müssen als auch in chemisch aggressiven und abrasiven Medien eingesetzt werden. Einerseits lassen sich diese erhöhten Anforderungen an das Material durch den Einsatz besonders korrosionsfester und verschleißbeständiger Metalle und Legierungen realisieren, die aber meist sehr teuer sind. Andererseits werden besonders stabile Werkstoffe, wie die Keramiken eingesetzt, wobei aber nicht jedes Bauteil aus Metall durch Keramik ersetzbar ist. Für viele Anwendungen ist es jedoch oft ausreichend, wenn nur die Oberfläche eines metallischen Bauteils beschichtet wird. Weiterlesen

Da geht noch mehr – wie Hersteller die Effizienzpotenziale in Stahlerzeugung und Stahlverarbeitung ausschöpfen

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Stahl bietet erhebliche, bislang nicht ausgeschöpfte Möglichkeiten, den Einsatz von Rohstoff und Energie zu verringern. Dabei kann die Qualität der Halb- und Endprodukte gesteigert werden, wie die Zuliefermesse Industrial Supply der Hannover Messe 2016 zeigt.

Faserverstärkte und Kombinationswerkstoffe sind in den Publikums- und Fachmedien präsent. Die Potenziale des klassischen Werkstoffs Stahl sind darüber etwas in den Hintergrund getreten. Dabei ist der Werkstoff Stahl aufgrund seines Herstellprozesses anderen Werkstoffen wie Aluminium oder Carbon überlegen.

„Betrachtet man den gesamten Produktlebenszyklus von Herstellung über die Nutzungsphase bis zum Recycling, so führt hochfester Stahl im Vergleich zu einem geringeren CO2-Ausstoß“, sagt Frank Heidelberger vom Stahlhersteller Salzgitter Flachstahl. Der Marketingleiter weiß das Stahlinstitut VDEh hinter sich. „Bei der Primärerzeugung von 1 t Stahl fallen rund 2 t CO2 an, bei Aluminium sind es rund 10 t und bei CFK sogar mehr als 20 t“, führt Institutsreferent Christoph Keul aus. Weiterlesen

Next Generation Lean: Lean 4.0

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Mit der erfolgreichen Einführung verschiedener Bausteine des Lean Manufacturings haben viele Unternehmen die Effizienz Ihrer Produktion und damit die Wettbewerbsfähigkeit des gesamten Unternehmens nachhaltig verbessern können. Doch die Zeiten eines stabilen Produktionsumfelds mit einer planbaren Nachfrageentwicklung und einem überschaubaren Produktspektrum sind vorbei. Individualisierung ist angesagt – und die schlägt auch bis auf den Herstellprozess durch. Dies bedeutet für die auf dem Ansatz der Standardisierung beruhenden Gestaltungsprinzipien des Lean Manufacturings eine permanente Anpassungsfähigkeit. Die Leitgedanken der Industrie 4.0 mit den Ideen der Selbststeuerung bieten aus Sicht des Fraunhofer IML einen vielversprechenden Lösungsansatz, die bewährten Werkzeuge aus dem Lean-Methodenbaukasten sinnvoll weiterzuentwickeln und mit ihnen ein neues Effizienzlevel zu erreichen. Weiterlesen

Hannover Messe: Kostengünstiger Inkjet-Druck für biegsame Touchscreens

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Das INM präsentiert neue Touchscreens, die mit Nanopartikel-Tinten aus transparenten, leitfähigen Oxiden, TCOs (TCO, engl.: transparent conducting oxides), direkt auf dünne Kunststofffolien gedruckt werden. Dies ermöglicht die Herstellung von TCO-Strukturen in einem kostengünstigen Ein-Schritt-Druckprozess.
Handys und Smartphones sind den Tragegewohnheiten ihrer Nutzer noch nicht angepasst. Das wird jedem klar, der versucht, sich mit dem Handy in der Hosentasche hinzusetzen: Die Displays der unzähligen Handys und Pods sind starr und geben den anatomischen Formen seiner Träger nicht nach. Es ist mittlerweile kein Geheimnis mehr, dass die Großen der Branche an biegsamen Displays arbeiten. Wie man dafür geeignete Beschichtungen kostengünstig herstellen kann, zeigt das INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien auf der diesjährigen Hannover Messe am Stand B46 in Halle 2 im Rahmen der Leitmesse Research & Technology vom 25. bis 29. April. Weiterlesen

Wärmeleitfähige Kunststoff-Compounds durch Hochleistungsgraphite der Georg H. Luh GmbH

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Quelle: GEORG H. LUH GmbH

Quelle: GEORG H. LUH GmbH

Mit der Produktreihe GraphTHERM stellt die Georg H. Luh GmbH eine Reihe von neu entwickelten Hochleistungsgraphiten zur Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit in Kunststoffen vor. Bei weitgehender Erhaltung der mechanischen Eigenschaften werden Leitfähigkeiten von 20 [W/m  K] und mehr erreicht.

Technische Kunststoffe erobern Anwendungsbereiche, die klassischerweise Metallen vorbehalten waren. Kunststoffe sind leichter, einfach formbar, preisgünstiger als Metalle und unterliegen nicht der Korrosion. Was aber, wenn Wärmleitfähigkeit oder elektrische Leitfähigkeit oder sogar beides in Kombination gefordert ist? Weiterlesen

Faltenfreie Keramik aus dem 3D-Drucker

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Mit ihrem neuen 3D-Pulverdruck-Verfahren können Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler von der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) feine Keramikstrukturen ohne scharfe Kanten und Poren herstellen. Die so hergestellten Keramikstrukturen weisen eine höhere Stabilität aus als mit vergleichbaren additiven Methoden hergestellte Strukturen: Fehlende Kanten verringern den Bruch und nicht vorhandene Poren erhöhen die Dichte des Bauteils. Das Verfahren ist industriefähig. Es ist einfach, schnell, preiswert und nutzt ungefährliche Ausgangsstoffe aus der Kosmetikindustrie. Weiterlesen

Spitzenforschung aus Sachsen: Wissenschaftler der TU Dresden gründen Forschungszentrum für Kohlenstofffasern

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Im hochinnovativen Bereich der Kohlenstofffasern – als Voraussetzung für viele Anwendungen im modernen Leichtbau – bündeln Wissenschaftler der TU Dresden ihre Kompetenzen in einem neuen Forschungszentrum „Research Center Carbon Fibers Saxony (RCCF)”. Ziel ist eine gemeinsame Forschungsinitiative im Bereich maßgeschneiderter Kohlenstofffasern für zukunftsweisende Funktions- und Strukturwerkstoffe. Die offizielle Gründung findet am 18. April 2016 am Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik der TU Dresden statt.

Das RCCF bündelt die an der TU Dresden vorhandenen Kompetenzen im Hochtechnologiefeld Faserverbund-Leichtbau und baut die Vorrangstellung des Leichtbaustandortes Dresden mit der Konzentration auf die zukünftig marktbeherrschende Technologie maßgeschneiderter Composites mit polymerer, keramischer und metallischer Matrix weiter aus. Dazu verbinden sich das Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) und das Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) in einem Center, in dem künftig durchgängige Entwicklungsketten vom Faserrohstoff bis zum fertigen Bauteil erforscht werden. Weiterlesen

Hannover Messe: Flockige Nanopartikel schützen verlässlich vor Rost

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Für Architektur, Brücken- und Schiffsbau werden große Mengen Stahl verbaut. Solche Konstruktionen sollen langlebig sein. Sie dürfen auch im Laufe vieler Jahre nicht an Festigkeit und Sicherheit verlieren. Dafür müssen verwendete Stahlplatten und –träger dauerhaft und großflächig vor dem Verrosten geschützt werden. Vor allem Luftsauerstoff und Wasserdampf sowie Salze greifen den Stahl an. Um das Eindringen der rostfördernden Stoffe zu verhindern, werden heute verschiedene Techniken genutzt. Eine gängige Methode ist der Rostschutz mit Zinkphosphat-Beschichtungen. Nun haben Forscher des INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien spezielle Zinkphosphat-Nanopartikel entwickelt. Im Gegensatz zu herkömmlichen, kugelförmigen Zinkphosphat-Nanopartikeln, sind die neuen Nanopartikel flockig. Sie sind zehnmal so lang wie dick. Diese Vorzugsrichtung verlangsamt das Vordringen der Gasmoleküle zum Metall. Weiterlesen

Hannover Messe: Neue Hybrid-Tinten ermöglichen gedruckte, flexible Elektronik ohne Sintern

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Quelle: INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien gGmbH

Quelle: INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien gGmbH

Forscher am INM haben die Vorteile von organischen und anorganischen elektronischen Materialien in neuen Hybrid-Tinten vereinigt. Damit lassen sich Schaltkreise direkt aus dem Füller auf Papier auftragen.

Die Elektronik von morgen ist gedruckt. Biegsame Schaltkreise auf Folien oder Papier können günstig durch Druckverfahren hergestellt werden und erlauben futuristische Designs mit gekrümmten Leucht- oder Eingabeelementen. Das erfordert druckbare elektronische Materialien, die während der Verarbeitung keinen Schaden nehmen und deren Leitfähigkeit trotz gebogener Oberflächen während des Einsatzes hoch bleibt. Weiterlesen

Hannover Messe: Leuchtende Nanopartikel für Fälschungssicherheit bei hohen Temperaturen

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Forscher des INM haben Leuchtpartikel entwickelt, die als Plagiatschutz bei hohen Temperaturen eingesetzt werden können. Mit UV-Licht oder Röntgenstrahlung angeregt leuchten die farblosen Nanopartikel Orange-Rot.

Die kleinen UV-Lampen an den Kassen der Supermärkte kennt jeder: Mit ihnen wird überprüft, ob die „großen Scheine“ echt sind. Dann leuchten bunte Schnipsel im Geldschein auf. Die Leuchtpartikel dazu bestehen aus organischen Verbindungen. Für hohe Temperaturen sind sie nicht geeignet, da sich die Leuchtpartikel dann zersetzen. Bei Gegenständen, die fälschungssicher gemacht werden sollen und hohen Temperaturen ausgesetzt sind, kann man sie deshalb nicht verwenden. Nun haben Forscher des INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien Leuchtpartikel entwickelt, die auch hohen Temperaturen standhalten. Mit UV-Licht oder Röntgenstrahlung angeregt leuchten sie Orange-Rot. Weiterlesen