Kategorie: Qualitätskontrolle, Messtechnik, Sensorik

Spannende Beiträge, informative Fachartikel und die neusten Entwicklungen aus dem Themengebiet Qualitätskontrolle, Messtechnik und Sensorik

Materialien: Metallorganische Gerüste mit metallischer Leitfähigkeit

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Metallische Leitfähigkeit bei MOF-Dünnschichten eröffnen neue Perspektiven in der Elektronik- und Energieforschung. (Foto: Lena Pilz, KIT)

Metallische Leitfähigkeit bei MOF-Dünnschichten eröffnen neue Perspektiven in der Elektronik- und Energieforschung. (Foto: Lena Pilz, KIT)

Metallorganische Gerüstverbindungen (MOFs) zeichnen sich durch hohe Porosität und eine anpassbare Struktur aus. Sie besitzen enormes Potenzial, zum Beispiel für Anwendungen in der Elektronik. Doch bisher schränkte ihre geringe elektrische Leitfähigkeit ihren Einsatz stark ein. Mithilfe von KI- und robotergestützter Synthese in einem selbststeuernden Labor ist es Forschenden des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen in Deutschland und Brasilien nun gelungen, eine MOF-Dünnschicht anzufertigen, die Strom leitet wie Metalle. Damit eröffnen sich in der Elektronik und der Energiespeicherung – von Sensorik über Quantenmaterialien bis hin zu Funktionswerkstoffen – neue Möglichkeiten. Weiterlesen

Sensorik für Venenkanülen, Zahnimplantate und Augeninnendruck

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Kraft-, Druck- oder Drehmomentmessung in der Medizintechnik

Kein Mensch ist gleich, bei Diagnostik, Laborautomation, für Hilfsmittel oder bei chirurgischen Eingriffen sind daher präzise Messdaten wichtig für eine optimale Versorgung. Sicherheit und Effizienz medizinischer Anwendungen sind nicht zuletzt durch moderne Sensortechnik auf einem sehr hohen Niveau. Präzisionssensortechnik von burster und hochwertige Auswertesysteme erlauben in Verbindung mit leistungsfähigen Schnittstellen die schnelle und sichere Datenübertragung für alle Medizinbereiche. Drei Anwendungsbeispiel zeigen exemplarisch auf, was heute möglich ist. Weiterlesen

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

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

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

Smarte Textilien und Oberflächen – Wie eine leichte Folie noch mehr Leben in die Technik bringt

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© Oliver DietzeForscher Sebastian Gratz-Kelly zeigt ein Sensorelement mit metallbeschichteter Folie: Das Touchpad – hier auf einem Armband – erkennt Druck und Bewegungsrichtung des Fingers, der darüberstreicht. Mit maschinellem Lernen und KI kann es Buchstaben und Formen entziffern.

© Oliver Dietze: Forscher Sebastian Gratz-Kelly zeigt ein Sensorelement mit metallbeschichteter Folie: Das Touchpad – hier auf einem Armband – erkennt Druck und Bewegungsrichtung des Fingers, der darüberstreicht. Mit maschinellem Lernen und KI kann es Buchstaben und Formen entziffern.

Kleider übertragen virtuelle Berührungen auf die Haut, Displays bestätigen Eingaben mit Nachdruck, sogar Lautsprecher werden ultraleicht: Die dünne Silikonfolie, die all dies möglich macht, bewegt sich nach Wunsch, sie vibriert, klopft, drückt oder zieht. Alles nur mit elektrischer Spannung.

Die Folie ist fast so dünn wie Frischhaltefolie und ein wahrer Tausendsassa. Mit ihr kann das Team der Professoren Stefan Seelecke und Paul Motzki von der Universität des Saarlandes den Dingen auf energiesparende Weise neue Fähigkeiten verleihen. Auf Textilien angebracht, macht sie den eigenen Körper in der virtuellen Realität etwa von Computerspielen spürbar. Indem sich die Folie bewegt und mit wohl dosierter Kraft drückt, überträgt sie Berührungsempfindungen auf die Haut. Als dehnbare Schicht im Arbeitshandschuh gibt sie weiter, wie Hand und Finger sich bewegen und lässt den Computer Gesten verstehen. Auf flache Displays zaubert die Folie Knöpfe, Schalter oder Schieberegler, die auftauchen und wieder verschwinden. Sogar stromsparende leichte Lautsprecher, Signalgeber oder schallschluckende Textilien zählen zu den Prototypen, die die Experten für smarte Materialsysteme an der Universität und am Saarbrücker Zentrum für Mechatronik und Automatisierungstechnik (Zema) entwickeln. Weiterlesen

Keramische Faserverbundwerkstoffe erstmals reparierbar

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Bauteil aus carbonfaserverstärktem Siliziumkarbid zur Befestigung optischer Instrumente, die für Raumfahrtanwendungen genutzt werden. ECM - Engineered Ceramic Materials GmbH

Bauteil aus carbonfaserverstärktem Siliziumkarbid zur Befestigung optischer Instrumente, die für Raumfahrtanwendungen genutzt werden. ECM – Engineered Ceramic Materials GmbH

Forschende am Institut für Materials Resource Management der Universität Augsburg haben eine Methode entwickelt, um Bauteile aus keramischen Faserverbundwerkstoffen zu reparieren. Nach einer zerstörungsfreien 3D-Analyse werden Schädigungsbereiche gezielt abgetragen und anschließend über neuartige Reparaturprozesse mit geeignetem Material verfüllt. Bislang war eine Reparatur solcher Faserverbundwerkstoffe nicht möglich. Das Projekt “R4CMC – Repair Concepts for Reduced Reject Rates of virgin and overhauled CMC” wurde vom Bayerischen Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie gefördert.  

Keramische Faserverbundwerkstoffe (Ceramic Matrix Composites – CMC) zeichnen sich durch ihre Hochtemperatur- und Korrosionsbeständigkeit, ihr schadenstolerantes Verhalten und ihre geringe Dichte aus. Sie eignen sich damit für Anwendungen in extremen Umgebungen und werden vor allem in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt, z. B. in Satellitenstrukturen. Weitere Anwendungsbereiche finden sich in der Automobilindustrie, z.B. in Brems- oder Kupplungsscheiben, oder im Maschinenbau, z.B. in Schutzhülsen für Pumpenanwendungen.

Am Institut für Materials Resource Management haben Forschende nun erstmals eine Methode entwickelt, wie sich lokale Schäden in CMC-Bauteilen reparieren lassen. Weiterlesen

Früherkennung macht Batterien sicherer

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Die sichere Nutzung von Lithium-Ionen-Batterien, wie sie in Elektroautos und stationären Speichersystemen verwendet werden, hängt entscheidend von der Überwachung ihres Zustands und der frühzeitigen Fehlererkennung ab. Fehler in einzelnen Batteriezellen können zu ernsten Problemen wie Bränden führen. Um dies zu verhindern, haben Forschende der TU Darmstadt und des Massachusetts Institute of Technology (MIT) neue Methoden zur Analyse und Überwachung von Batterien mit Ansätzen des Maschinellen Lernens entwickelt.

Sichere Batterien: Innovationen durch maschinelles Lernen, hybride Modelle und öffentlich zugängliche Daten.

Sichere Batterien: Innovationen durch maschinelles Lernen, hybride Modelle und öffentlich zugängliche Daten.

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Flanschdrehmomentsensor mit optischer Datenübertragung

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Der Flanschdrehmomentsensor Typ 8675 besteht aus nur 2 Teilen. (Urheber: burster)

Der Flanschdrehmomentsensor Typ 8675 besteht aus nur 2 Teilen. (Urheber: burster)

Die Mess-Spezialisten von burster haben einen preiswerten Drehmomentsensor mit induktiver Energieversorgung entwickelt, der dank optischer Datenübertragung auch unempfindlich gegenüber EMV-Störungen ist. Der Sensor Typ 8675 besteht aus einem Rotorflansch mit DIN-Lochbild und einem Stator (Bild 1). Dieser versorgt die Auswerteelektronik für den Dehnmessstreifen im Rotor mit Energie, empfängt die im Rotor digitalisierten Messdaten über IR-LEDs berührungslos und kann Drehmomente selbst im Stand übertragen. Dadurch entfallen verschleißträchtige Schleifringe sowie Lager und der Sensor arbeitet wartungsfrei. Der Messbereich beträgt je nach Ausführung 0 bis 100 Nm bzw. 0 bis 5000 Nm. Mit einer Genauigkeit von 0,2 % bzw. 0,1 % (optional) ist der Sensor für die allermeisten Anwendungen im Maschinen- oder Anlagenbau optimiert, da diese oft auf höhere Präzision verzichten können, nicht jedoch auf Zuverlässigkeit, hohe Lebensdauer und Wartungsfreiheit. Typische Applikationen finden sich in der Qualitätsüberwachung von Elektromotoren und Getrieben, im Prüfstandbau oder in Forschung und Entwicklung. Weiterlesen