Kategorie: Themen

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

Besser schweißen mit flotten Laserspiegeln

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Die schnellen und widerstandsfähigen MEMS-Spiegel lenken den Laserstrahl ab und führen ihn präzise über das Werkstück. Sie halten nun auch hohen Energien stand, so dass sie Aluminium und Stahlbleche bearbeiten können. © Fraunhofer ISIT

Die schnellen und widerstandsfähigen MEMS-Spiegel lenken den Laserstrahl ab und führen ihn präzise über das Werkstück. Sie halten nun auch hohen Energien stand, so dass sie Aluminium und Stahlbleche bearbeiten können.
© Fraunhofer ISIT

Mikrospiegel aus Silizium können Laserstrahlen extrem schnell steuern und damit den Wärmeeintrag in Werkstücke perfekt dosieren. Bislang waren sie aber für das Laserschneiden und -schweißen nicht widerstandsfähig genug. Einem Fraunhofer-Team ist es jetzt gelungen, schnelle und strapazierfähige Spiegel zu entwickeln, die reif für anspruchsvolle Schneid- und Schweißaufgaben sind. Während der LASER World of Photonics vom 22. bis 25. Juni 2015 in München stellen die Forscher mehrere dieser MEMS-Spiegel vor (Halle B3, Stand 341 und Halle A3, Stand 121). Weiterlesen

Neue Perspektiven für das Laserstrahlschweißen von Bauteilen aus Aluminium-Druckguss

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Ausschnitt aus einem Kundenbauteil mit druckdichter Schweißnaht; Werkstoffkombination: Al-Rohr + Al-Druckguss © Fraunhofer IWS Dresden

Ausschnitt aus einem Kundenbauteil mit druckdichter Schweißnaht; Werkstoffkombination: Al-Rohr + Al-Druckguss
© Fraunhofer IWS Dresden

Das Fraunhofer IWS Dresden hat ein neues Verfahren zum Schweißen von Bauteilen aus Aluminium-Druckguss entwickelt und gemeinsam mit einem Industriepartner in die Serie überführt. Mit Hilfe brillanter Laserstrahlung und hochfrequenter Strahloszillation konnte erstmals eine Schweißverbindung erzeugt werden, die sich durch eine äußerst geringe Porenhäufigkeit im Schweißgut auszeichnet. Darüber hinaus ist der Bauteilverzug durch die konzentrierte, lokal begrenzte Wärmeeinbringung kaum noch messbar. Mit dem herkömmlichen Laserstrahlschweißen ist diese Qualität nicht realisierbar. Weiterlesen

Weltweit erste elektrische Autofähre geht in Norwegen in Betrieb

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Die von Siemens in Kooperation mit dem Schiffbauer Fjellstrand ausgestattete weltweit erste elektrische Auto- und Passagierfähre wurde in Betrieb genommen. Mit ihren drei Batteriepaketen, eines an Bord und eines in jedem Hafen, fährt sie vollständig emissionsfrei.

Die von Siemens in Kooperation mit dem Schiffbauer Fjellstrand ausgestattete weltweit erste elektrische Auto- und Passagierfähre wurde in Betrieb genommen. Mit ihren drei Batteriepaketen, eines an Bord und eines in jedem Hafen, fährt sie vollständig emissionsfrei.

In Norwegen wurde die weltweit erste batterieelektrische Auto- und Passagierfähre in Betrieb genommen. Ihr Verbrauch liegt pro Strecke bei lediglich 150 kWh, so viel wie ein norwegischer Standardhaushalt in drei Tagen benötigt. Siemens hat für diese Zusammenarbeit mit dem Schiffbauer Fjellstrand das komplette elektrische Antriebssystem sowie Ladestationen mit Lithium‑Ionen‑Batterien geliefert, die mit Strom, der aus Wasserkraft gewonnen wird, geladen werden. Durch den Wechsel zum Batterieantrieb senkt der Schiffseigner Norled die Treibstoffkosten um bis zu 60 Prozent. Die Norled‑Fähre zählt als Meilenstein auf dem Weg hin zum Betrieb von vollständig emissionsfreien Fähren entlang Norwegens langer Küste, wobei momentan auf mindestens 50 weiteren Strecken batteriebetriebene Schiffe eingesetzt werden könnten. Weiterlesen

Holz-Kunststoff-Möbel mit Flammschutz

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WPC-Platte ohne (oben) und mit (unten) Flammschutzausrüstung. © Fraunhofer WKI

WPC-Platte ohne (oben) und mit (unten) Flammschutzausrüstung.
© Fraunhofer WKI

Holz ist ein beliebtes Material für Wohnungseinrichtungen. Da es Wasser aufnimmt, können Möbel aus dem Naturstoff in Bädern jedoch fleckig werden oder modern. Fraunhofer-Forscher haben mit Partnern einen Werkstoff aus einem Holz-Kunststoff-Gemisch für den Möbelbau entwickelt. Er ist feuchteresistent und flammgeschützt.

In Gärten sind Holz-Polymer-Werkstoffe der neue Trend. Der ressourcenschonende Materialmix wird dort vor allem für Terrassendielen verwendet. Aber auch für Fassadenverkleidungen und Sichtschutzzäune haben sich diese Wood-Polymer Composites, kurz WPC, etabliert. Im EU-Projekt »LIMOWOOD« entwickeln Forscher des Fraunhofer-Instituts für Holzforschung WKI in Braunschweig gemeinsam mit Industriepartnern aus Belgien, Spanien, Frankreich und Deutschland  feuchteresistente WPC-Plattenwerkstoffe für Möbel, die im Pressverfahren hergestellt werden. Weiterlesen

Flexibles Glas für flexible Elektronik

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Flexibilität bestimmt zukünftig viele Lebensbereiche. Neben dem Einsatz von OLED-Modulen in unterschiedlichen Displays wird das flächige „warme“ Licht, das die Augen nicht blendet, in falt- oder aufrollbaren Bildschirmen schon bald keine Utopie mehr sein. (Abbildung: tesa)

Flexibilität bestimmt zukünftig viele Lebensbereiche. Neben dem Einsatz von OLED-Modulen in unterschiedlichen Displays wird das flächige „warme“ Licht, das die Augen nicht blendet, in falt- oder aufrollbaren Bildschirmen schon bald keine Utopie mehr sein. (Abbildung: tesa)

Die drei Technologie-Unternehmen SCHOTT, tesa SE und VON ARDENNE haben sich im Konsortialprojekt KONFEKT zusammengeschlossen, um die Entwicklung von ultradünnem Glas-auf-Rolle für den Einsatz in Applikationsfeldern wie der organischen Elektronik, zum Beispiel in der Fertigung künftiger Generationen von OLED-Anwendungen, voranzutreiben. Ziel des Konsortiums ist es, wickelbares Glas durch Lamination mit funktionalen Klebebändern sowie durch das Aufbringen von speziellen Funktionsschichten zu veredeln. So soll ein einfach weiterzuverarbeitendes Substrat mit einzigartigen Eigenschaften für vielfältige Anwendungen in Rollenform bereitgestellt werden. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert diese Entwicklung für drei Jahre mit einer Summe von ca. 5,6 Millionen Euro insgesamt.
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Ein kleiner Schritt für eine Ameise

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Die Körper und Beine der BionicANTs von Festo wurden im 3D-Druck hergestellt. Durch den LPKF ProtoPaint LDS-Lack lassen sich elektronische Komponenten und Leiterbahnen direkt auf der Außenhaut unterbringen. © Festo AG & Co. KG

Die Körper und Beine der BionicANTs von Festo wurden im 3D-Druck hergestellt. Durch den LPKF ProtoPaint LDS-Lack lassen sich elektronische Komponenten und Leiterbahnen direkt auf der Außenhaut unterbringen.
© Festo AG & Co. KG

Festo aus Esslingen hat schon in den vergangenen Jahren mit technischen Konstruktionen überzeugt, die sich an Vorbildern aus der Natur orientierten. Dieses Jahr ist die Wahl auf kollaborative Ameisen gefallen – BionicANTs arbeiten gemeinsam an Aufgaben, die ein einzelnes Exemplar nicht bewältigen könnte. Den kompakten Aufbau und ihr prägnantes Äußeres verdanken die BionicANTs einer LPKF-Technologie: Durch das LDS-Verfahren tragen sie elektronische Bauteile und die zugehörigen Leiterzüge auf dem Körper.

Wenn es klein und kompakt werden soll, bieten sich MIDs (Mechatronic Integrated Devices) an: Sie vereinen mechanische und elektronische Funktionen. In der MID-Technologie dominiert die Laser-Direktstrukturierung (LDS): Ein Laserstrahl schreibt die gewünschten Strukturen auf einen Kunststoffkörper, der im Spritzguss aus einem additivierten Kunststoff hergestellt wird. In einem stromlosen Metallisierungsbad bauen sich anschließend Leiterbahnen auf, so entstehen 3D-Schaltungsträger. Weiterlesen

Reinraum-Produktion bei Pöppelmann

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ReinraumUm hygienische Funktionsteile und Verpackungen für die Medizintechnik und Pharmaindustrie herzustellen, verfügt Pöppelmann FAMAC über zwei Reinraumproduktionen. Die Herstellung hochwertiger Spritzgussteile aus Kunststoff erfolgt hier unter höchstem Anspruch. Auch die Montage, Kommissionierung und Verpackung der Produkte muss besondere Sauberkeits-Anforderungen erfüllen.

Bei der Herstellung von Kunststoff-Produkten für medizintechnische oder pharmazeutische Bereiche spielt die Sauberkeit und Maßhaltigkeit der Produkte eine wichtige Rolle. Das gilt zum Beispiel für Reaktionsgefäße oder Filterpaletten – die als Disposables im Bereich der Molekulardiagnostik eingesetzt werden – aber auch für medizintechnische Bauteile, Kartuschen oder Inhalationsmasken für Kinder. Bei solchen Anwendungen müssen der Partikel- und Keimanteil der Kunststoffartikel bei der Auslieferung an den Kunden innerhalb bestimmter Grenzen liegen. Deshalb finden die Herstellung, Montage, Kommissionierung und Verpackung bei Pöppelmann FAMAC unter Reinraumbedingungen statt. Weiterlesen

Schaumstoffe aus Holz

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Zwei im Fraunhofer WKI gefertigte Platten aus Holzschaum © Manuela Lingnau / Fraunhofer WKI

Zwei im Fraunhofer WKI gefertigte Platten aus Holzschaum
© Manuela Lingnau / Fraunhofer WKI

Schaumstoffe setzen sich aus petrochemischen Kunststoffen zusammen – und sind damit nicht besonders umweltfreundlich. Abhilfe verspricht ein neuartiges Schaummaterial: Es besteht zu hundert Prozent aus Holz, ist klimafreundlich und recycelbar. Langfristig könnte der Holzschaum herkömmliche Schaumstoffe ersetzen, sei es bei Wärmedämmungen, Verpackungen oder Leichtbaumaterialien.

Schaumstoffe dämmen Häuser, polstern Waren beim Versand und dienen als Leichtbaumaterial. Denn diese Materialien sind leicht, lassen sich günstig produzieren und besitzen gute Dämmeigenschaften. Doch sie haben auch ein Manko: Sie basieren vor allem auf Erdöl oder Erdgas und sind folglich nicht besonders umweltfreundlich. Langfristig sollen Materialien aus nachwachsenden Naturstoffen die erdölbasierten Produkte ersetzen. Weiterlesen

Renault setzt Maple bei der Entwicklung eines neuen Motors für ein Elektrofahrzeug ein

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GMPeUm mit Erfolg auf dem wachsenden Markt für Elektrofahrzeuge zu bestehen, wird bei Renault ein neuer Motor entwickelt. Die Entwicklerteams durften ohne die üblichen Einschränkungen auf Konstruktionen und Prozesse, mit denen sich Fahrvergnügen und die Anforderungen einer Massenproduktion nur schlecht vereinbaren lassen, ganz von vorn anfangen, mussten jedoch die Standardvorgaben für Termine, Budgets und Qualität einhalten.

Eine Gruppe unter der Leitung von Patrick Orval war für die strukturelle Analyse des Rotors und seiner Wicklung verantwortlich. Sie setzten bereits früh Maple ein und erstellten damit Näherungen erster Ordnung des Rotors. So erhielten sie ein Gefühl dafür, wie sich die Komponenten mit verschiedenen Parametern und unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen verhalten würden, und konnten die Hauptabmessungen präzise eingrenzen. Weiterlesen

Lacke werden umweltfreundlicher und bleiben kratzfest

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Synthese von Silika-Nanopartikeln. © Fraunhofer LBF

Synthese von Silika-Nanopartikeln.
© Fraunhofer LBF

Lacke sind die nützlich-schöne Hülle vieler Produkte des täglichen Bedarfs. Schon ein dünner Film wirkt sich positiv auf Erscheinungsbild, Funktion und Lebensdauer aus – besonders gefragt bei Hölzern und Kunststoffen. Das Problem in kommerziell erhältlichen Lacksystemen sind die oftmals enthaltenen, gesundheitlich bedenklichen flüchtigen Komponenten. Endverbraucher und Unternehmen verlangen daher zunehmend nach umweltfreundlichen, wasserbasierten Lacken. Dabei gilt es, flüchtige organische Anteile (VOC) zu vermeiden. Ein wesentlicher Nachteil der bislang erhältlichen wässrigen Lacksysteme ist deren geringe Kratzfestigkeit. Das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF erarbeitete daher im Rahmen eines über die AiF vom BMWi geförderten IGF-Vorhabens Lösungsansätze, welche die gesundheitlichen Risiken minimieren und gleichzeitig das Eigenschaftsprofil der Lacke erhalten. Dem Institut ist es gelungen, verschiedene anorganische Nanopartikel als Füllstoffe für wässrige Polyurethan-Beschichtungen zu erstellen und zu modifizieren. Auf diese Weise konnten die Wissenschaftler die Kratzfestigkeit der fertigen Beschichtung erhöhen und gleichzeitig deren Transparenz und Glanz erhalten. Weiterlesen