Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Leistungsstärkste Mikrowelle hilft Materialwissenschaftlern bei der Verbesserung von Faserverbundwerkstoffen

14.02.2006


Die neue Mikrowellenanlage am Institut für Materialwissenschaft und Werkstofftechnologie (IMT) der Universität Jena. Foto: IMT


Forscher der Universität Jena helfen Thüringer Industrie bei Materialentwicklung

... mehr zu:
»Mikrowelle »Mikrowellenanlage

Die meisten Menschen kennen Mikrowellen aus der Küche, um Speisen zu erwärmen. Doch diese Geräte können - in großem Maßstab - auch eine wichtige Rolle in Wirtschaft und Wissenschaft spielen. Mit ihrer Hilfe können beispielsweise Faserverbundwerkstoffe, wie sie etwa in modernen Skiern, aber auch in Flugzeug- oder Autobauteilen vorkommen, verbessert werden, wie am Institut für Materialwissenschaft und Werkstofftechnologie (IMT) der Universität Jena bewiesen wird. "Hier ist jetzt die deutschlandweit - vielleicht sogar weltweit - leistungsstärkste Mikrowellenanlage zur Entwicklung neuer Verarbeitungstechnologien für Faserverbundmaterialien im RTM-Verfahren in Betrieb genommen worden", sagt PD Dr. Jörg Bossert. Der Jenaer Materialexperte leitet ein vom Thüringer Wirtschaftsministerium gefördertes Forschungsprojekt, bei dem ein neues Fertigungsverfahren für Faserverbundbauteile erprobt wird. Dabei setzt man auf die RTM-Technologie, bei der Verbundwerkstoffe durch Injektion des Harzes in eine mit Kohle- oder Glasfasern gefüllte Form hergestellt werden.

Um große Stückzahlen dieser so genannten Composite in hoher Qualität produzieren zu können, soll zum einen der Werkstoff u. a. durch nanoskalige Füllstoffe verbessert werden. An diesem Part beteiligt ist auch Prof. Dr. Elisabeth Klemm vom Institut für Organische Chemie und Makromolekulare Chemie der Universität Jena. Zum anderen soll die Härtung des Harzes beschleunigt werden. "Bisher musste immer das gesamte Werkzeug erwärmt werden, da das Matrixharz bei höheren Temperaturen aushärtet", sagt Bossert. Jetzt nutzen die Materialwissenschaftler dafür eine Mikrowellenanlage.


Die Anlage wurde im Rahmen des Projekts in Zusammenarbeit mit der Thüringer Firma Schmuhl Faserverbundtechnik GmbH & Co. KG, einem Hersteller von Bauteilen in Faserverbundtechnik aus dem thüringischen Liebschütz, und der Firma Fricke und Mallah Microwave Technology GmbH aus Peine entwickelt. "Unsere Kooperation mit diesen Unternehmen ist ein Musterbeispiel der erfolgreichen Zusammenarbeit zwischen Universität und der Industrie", sagt Institutsdirektor Prof. Dr. Klaus D. Jandt. "Hier können unsere Forschungsideen schnell in Produkte umgesetzt werden."

Die Mikrowellengeneratoren verfügen über eine Anschlussleistung von zusammen 30 kW, wobei jeder der Generatoren einzeln in seiner Leistung geregelt werden kann. "Dies ist besonders wichtig, um die Feldverteilung in der Versuchskammer beeinflussen zu können", sagt Projektleiter Bossert. Er hat langjährige Erfahrung mit dem Verhalten von Keramiken im Mikrowellenfeld und kennt die besonderen Tücken dieser Technologie. "Wenn man die Anlage und die Temperaturführung nicht im Griff hat, kann es zu elektrischen Entladungen, dem Entstehen eines Plasmas und extrem hohen Temperaturen kommen. Dies kann schlimmstenfalls die Zerstörung von Material und Anlage bedeuten", weiß der Experte von der Jenaer Universität. Deshalb stehen zunächst Untersuchungen zum Einfluss der Anlagenparameter auf die Feldverteilung in der Kammer im Vordergrund des Verbundprojektes.

Mit einer vorhandenen Laboranlage hat Dr. Uwe Weinzierl am IMT bereits getestet, welche Materialien für das RTM-Verfahren genutzt werden können. "Unser Ziel ist es, mit dieser Technologie das zu verarbeitende Verbundmaterial direkt zu erwärmen. Damit sind wir in der Lage, Verarbeitungszeiten erheblich zu verkürzen und Prozessenergie zu sparen", erklärt der Kunststoff-Experte. "Diese Vorteile werden eine Grundlage dafür sein, dass die Kosten für die Herstellung von Compositbauteilen erheblich gesenkt und Faserverbundbauteile damit zukünftig für Produkte genutzt werden können, die jetzt noch der Blechbearbeitung vorbehalten sind", erwartet Weinzierl.

Kontakt:
PD Dr. Jörg Bossert/Dr. Uwe Weinzierl
Institut für Materialwissenschaft und Werkstofftechnologie der Universität Jena
07737 Jena
Tel.: 03641 / 947733 oder 947742
E-Mail: joerg.bossert@uni-jena.de oder Uwe.Weinzierl@uni-jena.de

Axel Burchardt | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-jena.de/

Weitere Berichte zu: Mikrowelle Mikrowellenanlage

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter
23.06.2017 | Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP

nachricht Materialwissenschaft: Widerstand wächst auch im Vakuum
22.06.2017 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften