Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Rezeptoren in der Maschinenhaut

08.04.2005


Maschinen sind meist kostbare Investitionsgüter, die ohne Ausfälle laufen sollen. Um kritische Betriebszustände rechtzeitig zu erkennen, eignen sich Dünnschichtsensoren besonders. In Lagern rotierender Teile messen sie Temperaturen und mechanische Lasten. Solche "Rezeptoren" sind auf der Hannover Messe in Halle 2 am Stand E30 zu sehen.


In fast allen Maschinen befinden sich Wälzlager, die erheblichen Lastschwankungen unterworfen sein können. Insbesondere bei Werkzeugmaschinen, die Bauteile schnell und präzise bearbeiten und die dauerhaft eingesetzt werden sollen, müssen Überlastungen solcher ausfallgefährdeten Maschinenteile vermieden werden. Steht die Anlage dennoch, können Regressansprüche gegen den Hersteller auftreten. Dann ist es wichtig, die Belastungsgeschichte der beschädigten Komponente nachweisen zu können.

Dazu müssen in den Lagern die mechanische Last, die Drehzahl und die Temperatur verfolgt werden. Letzteres übernehmen bisher Thermoelemente, die an den Lagerschalen angebracht sind. Doch sind sie noch nicht nahe genug an der Lauffläche der Wälzkörper, um das Temperaturprofil verlässlich genug erfassen zu können. Daher ist es ratsam, den Sensor in Dünnschichttechnologie aufzubauen und direkt in die Lauffläche zu integrieren. Ihre "Rezeptoren" stellen Forscher vom Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST vom 11. bis 15. April auf der Hannover Messe vor. "Was das Reibungsverhalten und die sensorische Qualität angeht, setzen unsere für Temperatur und Kraft empfindlichen Schichtsysteme neue Maßstäbe", weiß Holger Lüthje, Leiter der Gruppe Mikro- und Sensortechnologie. "Damit eröffnen sich vollkommen neue Anwendungsfelder, da erstmalig eine örtlich aufgelöste Messung direkt im Wälzkontakt möglich wird." Besonders wichtig ist, dass sich benachbarte Schichtmaterialien gut vertragen und diese wiederum zu den Werkstoffen von Wälzkörper und Lagerschale passen. Denn nur wenn die mechanischen Eigenschaften und die Haftung stimmen, kann später ein Abblättern im laufenden Lager verhindert werden.


Ihr multifunktionales Sensormaterial haben sich die Forscher unter der Marke DiaForce® schützen lassen. Es besteht aus amorphem, also nicht kristallinem Kohlenstoff. Das "Dia" im Namen deutet jedoch an, dass ein Teil des Kohlenstoffs in diamantartiger Struktur vorliegt. Das Material ist extrem verschleißfest, reibungsarm und verfügt über sehr gute sensorische Eigenschaften für Kräfte, Drücke und Temperaturen.

Deren Werte werden über eine Veränderung des elektrischen Widerstands der Schicht gemessen. Bei fest installierten Maschinenteilen stellen Kabelverbindungen kein Problem dar. Für rotierende Lager hat ein Partner im BMBF-Projekt "Intelligente Spindeleinheit" bereits ein funkbasiertes telemetrisches System entwickelt.

Dr. Johannes Ehrlenspiel | idw
Weitere Informationen:
http://www.ist.fraunhofer.de

Weitere Berichte zu: Kohlenstoff Lauffläche Temperatur Wälzkörper

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Quantenanomalien: Das Universum in einem Kristall
21.07.2017 | Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe

nachricht Projekt »ADIR«: Laser bergen wertvolle Werkstoffe
21.07.2017 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: 3-D scanning with water

3-D shape acquisition using water displacement as the shape sensor for the reconstruction of complex objects

A global team of computer scientists and engineers have developed an innovative technique that more completely reconstructs challenging 3D objects. An ancient...

Im Focus: Einblicke unter die Oberfläche des Mars

Die Region erstreckt sich über gut 1000 Kilometer entlang des Äquators des Mars. Sie heißt Medusae Fossae Formation und über ihren Ursprung ist bislang wenig bekannt. Der Geologe Prof. Dr. Angelo Pio Rossi von der Jacobs University hat gemeinsam mit Dr. Roberto Orosei vom Nationalen Italienischen Institut für Astrophysik in Bologna und weiteren Wissenschaftlern einen Teilbereich dieses Gebietes, genannt Lucus Planum, näher unter die Lupe genommen – mithilfe von Radarfernerkundung.

Wie bei einem Röntgenbild dringen die Strahlen einige Kilometer tief in die Oberfläche des Planeten ein und liefern Informationen über die Struktur, die...

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Gipfeltreffen der String-Mathematik: Internationale Konferenz StringMath 2017

24.07.2017 | Veranstaltungen

Von atmosphärischen Teilchen bis hin zu Polymeren aus nachwachsenden Rohstoffen

24.07.2017 | Veranstaltungen

Recherche-Reise zum European XFEL und DESY nach Hamburg

24.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Gipfeltreffen der String-Mathematik: Internationale Konferenz StringMath 2017

24.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Von atmosphärischen Teilchen bis hin zu Polymeren aus nachwachsenden Rohstoffen

24.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Lupinen beim Trinken zugeschaut – erstmals 3D-Aufnahmen vom Wassertransport zu Wurzeln

24.07.2017 | Biowissenschaften Chemie