Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Drum prüfe, was sich ewig bindet

13.02.2013
Drum prüfe, was sich ewig bindet –
Neue Zentrifugentechnologie ermöglicht erstmals die Prüfung von Kleb-, Haft- und Verbundfestigkeiten im Mehr-Proben-Versuch
Mit einer neuartigen analytischen Zentrifuge können Klebverbindungen, Beschichtungen und Kompositwerkstoffe untersucht werden. Die Idee der Wissenschaftler an der BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung: Die Proben müssen nicht mehr eingespannt sondern nur noch eingesteckt werden. Durch das einfache Einstecken der Prüfkörper ist eine sehr schnelle Beladung möglich.

Zudem können bis zu acht Proben gleichzeitig unter identischen Bedingungen geprüft werden. Konventionelle Zugprüfmaschinen waren und sind nur in der Lage, einen (eingespannten) Probekörper zu testen. Das von BAM-Forschern bereits 2004 zum Patent angemeldete Funktionsprinzip wurde seitdem von der Berliner LUM GmbH als Lizenznehmer zum marktreifen Produkt weitereinwickelt.

Die resultierende Zeitersparnis liegt im Ergebnis bei etwa 85 Prozent. Wenn die Prüfstempel abreißen beziehungsweise der Verbund versagt, werden der Zeitpunkt, die aktuelle Rotationsgeschwindigkeit und der betroffene Probenplatz automatisch aus der laufenden Zentrifuge an einen Computer gesendet. Eine speziell entwickelte Software berechnet online die kritischen Kräfte und Zugspannungen und stellt die Ergebnisse dar.

Das neue Prüfsystem sieht auf den ersten Blick wie eine herkömmliche Tischzentrifuge aus. In ihr läuft ein von der LUM GmbH entwickelter Spezialrotor mit bis zu 13.000 Umdrehungen pro Minute. Durch aufgeklebte beziehungsweise anderweitig mit dem Prüfkörper verbundene Prüfstempel können Klebungen, Beschichtungen und Kompositwerkstoffe mit Zugkräften belastet werden. Wie bei einem Karussell wird die aus der Drehbewegung resultierende Zentrifugalbeschleunigung ausgenutzt. Es werden Beschleunigungen von bis zu 10.000 g erreicht, dabei wirken auf die Proben Fliehkräfte von bis zu 6,5 Kilonewton (kN). Zum Vergleich: Die normale Erdbeschleunigung beträgt 1g.

„Durch die durchgehend realisierbaren Prüfkräfte von 0,1 N bis 6,5 kN sind nahezu beliebige Prüfabläufe sowohl für Kurzzeitbeanspruchungs- als auch Langzeitermüdungstests programmierbar“, sagt Prof. Dietmar Lerche, Geschäftsführer der auf analytische Zentrifugen spezialisierten LUM GmbH in Berlin. Und der BAM-Fachbereichsleiter Uwe Beck ergänzt: „Das vollautomatisierte Auf-Tisch-Prüfsystem ist sowohl für Forschung und Entwicklung als auch für die industrielle Qualitätssicherung gleichermaßen interessant“. Der Durchmesser der Prüffläche kann bis zu 10 Millimeter (mm) betragen, die maximalen Probenabmessungen liegen derzeit bei 30 mm x 30 mm x 15 mm. Die dabei prüfbare Zugfestigkeit beträgt bis zu 82,5 N/mm².
Für die Umsetzung der neuartigen Technologie im Bereich Materialprüfung insbesondere der innovativen Hard- und Softwarelösungen bekam die LUM GmbH den Innovationspreis Berlin-Brandenburg 2012 verliehen. Die Entwicklung ist aber noch nicht beendet: Unter Federführung beziehungsweise Mitwirkung der BAM werden zusammen mit der LUM GmbH und weiteren Partnern in zwei Verbundprojekten neue Anwendungen auf Zukunftsfeldern der Werkstofftechnik beziehungsweise der Materialforschung bearbeitet: Das QUO VADIS-Projekt im BMWi-Programm MNPQ zur Qualitätssicherung von Kompositwerkstoffen und das OKTETT-Projekt im AiF-Programm ZIM zur Validierung der Prozesskette Kleben.

Aktuelle Infos:

Video vom Prüfverfahren:
http://www.bam.de/de/service/publikationen/publikationen_videos/film_069_070
_drum_pruefe.htm
Text zum Video:
http://www.bam.de/de/service/publikationen/publikationen_medien/film_069_drum
_pruefe.pdf

Weiterführende Informationen:
http://www.bam.de/de/geraete_objekte/fb67_zentrifugen-hafttest.htm
http://www.lum-gmbh.de/Product_Information.html

Zu sehen sein werden das Verfahren und der Adhesion Analyser LUMiFrac® auch auf der Hannover Messe vom 8. bis 12.4.2013 am Stand der BAM (Halle 2, A18).

Kontakt:
Dr. rer. nat. Uwe Beck
Abteilung 6 „Materialschutz und Oberflächentechnik“
BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung
Unter den Eichen 87
E-Mail: Uwe.Beck@bam.de

Prof. Dr. Dietmar Lerche
Geschäftsführer der LUM GmbH
E-Mail: D.Lerche@lum-gmbh.de

Dr. Ulrike Rockland | idw
Weitere Informationen:
http://www.lum-gmbh.de
http://www.bam.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Computational High-Throughput-Screening findet neue Hartmagnete die weniger Seltene Erden enthalten
25.05.2016 | Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM

nachricht Der Quanten-Strom im Graphen
20.05.2016 | Technische Universität Wien

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Computational High-Throughput-Screening findet neue Hartmagnete die weniger Seltene Erden enthalten

Für Zukunftstechnologien wie Elektromobilität und erneuerbare Energien ist der Einsatz von starken Dauermagneten von großer Bedeutung. Für deren Herstellung werden Seltene Erden benötigt. Dem Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM in Freiburg ist es nun gelungen, mit einem selbst entwickelten Simulationsverfahren auf Basis eines High-Throughput-Screening (HTS) vielversprechende Materialansätze für neue Dauermagnete zu identifizieren. Das Team verbesserte damit die magnetischen Eigenschaften und ersetzte gleichzeitig Seltene Erden durch Elemente, die weniger teuer und zuverlässig verfügbar sind. Die Ergebnisse wurden im Online-Fachmagazin »Scientific Reports« publiziert.

Ausgangspunkt des Projekts der IWM-Forscher Wolfgang Körner, Georg Krugel und Christian Elsässer war eine Neodym-Eisen-Stickstoff-Verbindung, die auf einem...

Im Focus: University of Queensland: In weniger als 2 Stunden ans andere Ende der Welt reisen

Ein internationales Forschungsteam, darunter Wissenschaftler der University of Queensland, hat im Süden Australiens einen erfolgreichen Hyperschallgeschwindigkeitstestflug absolviert und damit futuristische Reisemöglichkeiten greifbarer gemacht.

Flugreisen von London nach Sydney in unter zwei Stunden werden, dank des HiFiRE Programms, immer realistischer. Im Rahmen dieses Projekts werden in den...

Im Focus: Computational high-throughput screening finds hard magnets containing less rare earth elements

Permanent magnets are very important for technologies of the future like electromobility and renewable energy, and rare earth elements (REE) are necessary for their manufacture. The Fraunhofer Institute for Mechanics of Materials IWM in Freiburg, Germany, has now succeeded in identifying promising approaches and materials for new permanent magnets through use of an in-house simulation process based on high-throughput screening (HTS). The team was able to improve magnetic properties this way and at the same time replaced REE with elements that are less expensive and readily available. The results were published in the online technical journal “Scientific Reports”.

The starting point for IWM researchers Wolfgang Körner, Georg Krugel, and Christian Elsässer was a neodymium-iron-nitrogen compound based on a type of...

Im Focus: Mit atomarer Präzision: Technologien für die übernächste Chipgeneration

Im Projekt »Beyond EUV« entwickeln die Fraunhofer-Institute für Lasertechnik ILT in Aachen und für angewandte Optik und Feinmechanik IOF in Jena wesentliche Technologien zur Fertigung einer neuen Generation von Mikrochips mit EUV-Strahlung bei 6,7 nm. Die Strukturen sind dann kaum noch dicker als einzelne Atome und ermöglichen besonders hoch integrierte Schaltkreise zum Beispiel für Wearables oder gedankengesteuerte Prothesen.

Gordon Moore formulierte 1965 das später nach ihm benannte Gesetz, wonach sich alle ein bis zwei Jahre die Komplexität integrierter Schaltungen verdoppelt. Er...

Im Focus: Ein negatives Enzym liefert positive Resultate

In den letzten zwanzig Jahren hat die Chemie viele wichtige Instrumente und Verfahren für die Biologie hervorgebracht. Heute können wir Proteine herstellen, die in der Natur bisher nicht vorkommen. Es lassen sich Bilder von Ausschnitten lebender Zellen aufnehmen und sogar einzelne Zellen in lebendigen Tieren beobachten. Diese Woche haben zwei Forschungsgruppen der Universitäten Basel und Genf, die beide dem Nationalen Forschungsschwerpunkt Molecular Systems Engineering angehören, im Forschungsmagazin «ACS Central Science» präsentiert, wie man ein nicht-natürliches Protein designt, das völlig neue Fähigkeiten aufweist.

Proteine sind die Arbeitspferde jeder Zelle. Sie bestehen aus Aminosäurebausteinen, die als Kette verbunden sind, welche sich zu funktionalen Maschinen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Juli 2016

25.05.2016 | Veranstaltungen

"European Conference on Modelling and Simulation" an der OTH Regensburg

25.05.2016 | Veranstaltungen

Fachtagung »Magnetwerkstoffe und Seltene Erden«

25.05.2016 | Veranstaltungen

 
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

ILA 2016: Additive Produktion ­einsatzfähiger Bauteile durch effiziente Prozessketten

25.05.2016 | Messenachrichten

Reliable in-line inspections of high-strength automotive body parts within seconds

25.05.2016 | Messenachrichten

Wie Zellen Barrieren überwinden

25.05.2016 | Förderungen Preise