Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Spark Plasma Sintern mit hohem Durchsatz: Erste semikontinuierliche SPS-Anlage in Europa am Fraunhofer IFAM Dresden in Betrieb

14.01.2010
Am Fraunhofer IFAM Dresden wurde jezt die am Institut installierte einzige europäische SPS-Anlage in produktionsrelevanter Größe nochmals erweitert: Anwendern steht damit ab sofort erstmals eine semikontinuierliche Hochdurchsatz-Anlage zur Verfügung. So kann noch näher am Endprodukt geforscht werden. Dies eröffnet Kunden die Möglichkeit zur Bemusterung von Kleinserien und die Durchführung realistischer Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen.

Die Anforderungen an Techniken zur Herstellung von Werkstoffen aus Pulvern sind immens und wachsen stetig. Das Heißpressen ist hier ein etabliertes Verfahren, hat aber in den letzten Jahren in seiner modernen Form des Spark Plasma Sinterns (SPS) noch einmal erheblich an Bedeutung gewonnen.

Am Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) in Dresden wird bereits seit mehreren Jahren zum Spark Plasma Sintern, dem auch international große Bedeutung gilt, intensiv geforscht. Da diese Technik erheblich schneller und wirtschaftlicher ist als vergleichbare Verfahren, steigt stetig das Interesse an anwendungsnaher Forschung und Entwicklung.

Dieser Nachfrage trägt das Fraunhofer IFAM Dresden Rechnung, indem die am Institut installierte einzige europäische Anlage in produktionsrelevanter Größe jetzt nochmals erweitert wurde: Anwendern steht damit ab sofort erstmals eine semikontinuierliche Hochdurchsatz-Anlage zur Verfügung.

Der Geschwindigkeitsvorteil beim SPS-Kurzzeitsintern wird dadurch erreicht, dass mit vielen kurzen Gleichstrompulsen die Wärme direkt im oder am Werkstoff erzeugt wird. Das Pulver, welches ohne Additive in einem Werkzeug verpresst wird, dient selbst als Heizwiderstand. So lassen sich nicht nur Heizraten von vielen hundert Grad pro Minute erreichen, sondern auch die Sinteraktivität wird durch die Strompulse wesentlich verstärkt. Die einzelnen elektrischen Pulse erreichen nur wenige Volt bei bis zu 60 000 A. So entstehen auf der Oberfläche der Pulverpartikel viel höhere Temperaturen als im Inneren. Die Zykluszeit reduziert sich erheblich, was eine hohe Produktivität und deutliche Energieeinsparungen mit sich bringt. Statt Stunden beim konventionellen Heißpressen reichen beim Kurzzeitsintern Sekunden oder wenige Minuten, um das gleiche Ergebnis zu erzielen. Die kurze Dauer der Wärmebehandlung verhindert starkes Kornwachstum und ungewollte Reaktionen, was das Spark Plasma Sintern zum geeigneten Verfahren für die Herstellung von Verbundwerkstoffen mit schwierig einzustellenden Grenzflächen macht.

Hauptanwendungsgebiete sind insbesondere Hartmetalle, Diamantwerkzeuge, Sputtertargets, pulvermetallurgische Hochleistungs-Aluminiumlegierungen und Reibbeläge. Mit dem wachsenden Interesse an nano- und ultrafeinstrukturierten Massivwerkstoffen rückt das Kurzzeitsintern auch in der Energietechnik immer weiter in den Fokus.

Das Fraunhofer IFAM Dresden entwickelt in diesen Bereichen unter anderem kurzzeitsinterfähige Werkstoffpulver und Werkzeugeinsätze, die den besonderen Anforderungen der hohen Heizraten genügen. Ein spezieller Schwerpunkt ist die Entwicklung von diamanthaltigen Verbundwerkstoffen mit Metallmatrix, welche heute aus der Steinbearbeitung nicht mehr wegzudenken sind. Auch den hohen Anforderungen an die Herstellung dieser Werkstoffe kann mit Inbetriebnahme der ersten semikontinuierlichen Anlage für Kurzzeitsinterverfahren optimal begegnet werden.

Damit ist das Institut bestens gerüstet, die steigende Nachfrage nach anwendungsnaher Entwicklung zu befriedigen. Mit der erweiterten Anlage lässt sich ein wesentlich höherer Durchsatz verwirklichen, so dass noch näher am Endprodukt geforscht werden kann. Dies eröffnet Kunden die Möglichkeit zur Bemusterung von Kleinserien und die Durchführung realistischer Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen.

| Fraunhofer Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.ifam-dd.fraunhofer.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht CI-Maschine von EMAG ECM: Hocheffektive Lösung für das Entgraten von komplexen Bauteilen
12.04.2018 | EMAG GmbH & Co. KG

nachricht Kaltmassivumformung: auch komplexe Bauteilherstellung virtuell und kostengünstig designen
29.03.2018 | Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Software mit Grips

Ein computergestütztes Netzwerk zeigt, wie die Ionenkanäle in der Membran von Nervenzellen so verschiedenartige Fähigkeiten wie Kurzzeitgedächtnis und Hirnwellen steuern können

Nervenzellen, die auch dann aktiv sind, wenn der auslösende Reiz verstummt ist, sind die Grundlage für ein Kurzzeitgedächtnis. Durch rhythmisch aktive...

Im Focus: Der komplette Zellatlas und Stammbaum eines unsterblichen Plattwurms

Von einer einzigen Stammzelle zur Vielzahl hochdifferenzierter Körperzellen: Den vollständigen Stammbaum eines ausgewachsenen Organismus haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Berlin und München in „Science“ publiziert. Entscheidend war der kombinierte Einsatz von RNA- und computerbasierten Technologien.

Wie werden aus einheitlichen Stammzellen komplexe Körperzellen mit sehr unterschiedlichen Funktionen? Die Differenzierung von Stammzellen in verschiedenste...

Im Focus: Spider silk key to new bone-fixing composite

University of Connecticut researchers have created a biodegradable composite made of silk fibers that can be used to repair broken load-bearing bones without the complications sometimes presented by other materials.

Repairing major load-bearing bones such as those in the leg can be a long and uncomfortable process.

Im Focus: Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden

Polymer-Leuchtdioden (PLEDs) sind attraktiv für den Einsatz in großflächigen Displays und Lichtpanelen, aber ihre begrenzte Stabilität verhindert die Kommerzialisierung. Wissenschaftler aus dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPIP) in Mainz haben jetzt die Ursachen der Instabilität aufgedeckt.

Bildschirme und Smartphones, die gerollt und hochgeklappt werden können, sind Anwendungen, die in Zukunft durch die Entwicklung von polymerbasierten...

Im Focus: Writing and deleting magnets with lasers

Study published in the journal ACS Applied Materials & Interfaces is the outcome of an international effort that included teams from Dresden and Berlin in Germany, and the US.

Scientists at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) together with colleagues from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) and the University of Virginia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

124. Internistenkongress in Mannheim: Internisten rücken Altersmedizin in den Fokus

19.04.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Juni 2018

17.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Grösster Elektrolaster der Welt nimmt Arbeit auf

20.04.2018 | Interdisziplinäre Forschung

Bilder magnetischer Strukturen auf der Nano-Skala

20.04.2018 | Physik Astronomie

Kieler Forschende entschlüsseln neuen Baustein in der Entwicklung des globalen Klimas

20.04.2018 | Geowissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics