Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Saar-Forscher entwickeln Feder aus metallischem Glas für hochwertige Uhren

11.12.2012
Uhren sind mehr als bloße Zeitmesser, sie sind auch Schmuckstücke, für die viele bereit sind, tiefer in die Tasche zu greifen.

Vor allem die Mechanik und die winzigen Bauteile der hochwertigen Uhren interessiert viele Technikbegeisterte: Kleine Zahnrädchen, die exakt ineinandergreifen, oder ein filigranes Federwerk, das dafür sorgt, dass die Uhrzeiger die genaue Zeit anzeigen.


Werkstoffwissenschaftler der Saar-Uni haben gemeinsam mit dem Uhrenhersteller Nivrel eine besondere Feder aus einer speziellen Legierung für hochwertige Uhren entwickelt (im Bild: der alte Mechanismus).

Foto: Universität des Saarlandes/Lehrstuhl für metallische Werkstoffe


Die etwa 3 Zentimeter lange Feder besteht aus metallischem Glas (im Bild: der neue Mechanismus).

Foto: Universität des Saarlandes/Lehrstuhl für metallische Werkstoffe

Um beim Uhrwerk mit der Zeit zu gehen, setzt auch das traditionelle Handwerk auf Neuerungen. So arbeiten Werkstoff-Forscher um Professor Ralf Busch von der Saar-Uni mit dem Uhrenhersteller Nivrel zusammen. Gemeinsam haben Forscher und Uhrmacher eine Feder aus einer speziellen Legierung für hochwertige Uhren entwickelt.

Bei einem sogenannten Repititionsmechanismus handelt es sich um ein Schlagwerk, das auf Knopfdruck die aktuelle Uhrzeit hörbar wiedergibt. „Dieser Mechanismus geht auf die Zeit zurück, in der es noch kein elektrisches Licht gab“, erklärt Ralf Busch, Professor für metallische Werkstoffe an der Universität des Saarlandes. „Um nachts die Uhrzeit abzulesen, musste man erst einmal eine Kerze anzünden. Daher entwickelte man diesen Mechanismus, der die Uhrzeit als Geräusch angibt.“
Ertönen zum Beispiel elf langsame Schläge und zwei kurze, bedeutet das, dass es 11 Uhr und 10 Minuten ist. Die langen Schläge geben die Stunden an, die kurzen jeweils Fünf-Minuten-Intervalle. Dabei läuft im Uhrwerk Folgendes ab: Man drückt auf einen Knopf, der mit einer Feder verbunden ist. Diese Feder wiederum aktiviert einen Klöppel, der eine große Feder in Gang setzt. Diese erzeugt durch Schwingungen am Gehäuse der Uhr Schläge, die so die Zeit angeben. Dieses Schlagwerk wird heute – in Zeiten des elektrischen Lichts – zwar nicht mehr benötigt, aus nostalgischen Gründen wird es aber immer noch in viele mechanische Uhren eingebaut.

Bei der Kooperation zwischen den Forschern der Saar-Uni und dem Saarbrücker Uhrenhersteller Nivrel ging es darum, mit einem neuen Werkstoff eine bessere Feder für dieses Schlagwerk zu entwickeln. „Bei herkömmlichen Stahlfedern war es bislang relativ mühsam, den Druckknopf zu betätigen“, weiß William Hembree. Der Amerikaner arbeitet bereits seit 2008 bei Professor Busch und war maßgeblich an der Entwicklung dieser Feder beteiligt. „Wir haben an einer Feder aus einer speziellen Metalllegierung gearbeitet“, sagt Hembree weiter. „Sie ist leichter zu bewegen und kann zudem die Druckenergie besser speichern.“ Diese Legierung, für die die Saarbrücker Forscher ein Patent besitzen, besteht aus Zirkonium, Kupfer, Aluminium und Niob. Sie ist fest wie Stahl, aber formbar wie Kunststoff. Diese Eigenschaften, die auch die neue Feder besitzt, sorgen letztlich dafür, dass der Druckknopf leichter betätigt werden kann.

Hintergrund:
Ralf Busch und seine Arbeitsgruppe forschen an der optimalen Zusammensetzung metallischer Legierungen, um Werkstoffe mit idealen Eigenschaften zu entwickeln. Das Hauptaugenmerk der Wissenschaftler liegt hierbei vor allem auf den metallischen Gläsern. „Als Glas bezeichnet man eingefrorene Flüssigkeiten“, erklärt Busch. „Kühlt etwa Silikatschmelze normal ab, dann entsteht Glas. Im Glas liegen die Atome amorph, also ungeordnet, vor. Bei sehr langsamer Abkühlung wird die Schmelze dagegen zu Quarzkristall, in dem sich die Bausteine zu einem regelmäßigen Gitter angeordnet haben.“ Glas lässt sich nicht nur aus Quarz herstellen, sondern auch aus einer ganz anderen Gruppe von Werkstoffen: aus Metallen. Metallschmelzen, die beim Abkühlen nicht kristallisieren, sondern zu einem Glas einfrieren, sind das Spezialgebiet des Saarbrücker Werkstoffwissenschaftlers.

Fragen beantwortet:
Prof. Dr. Ralf Busch
Lehrstuhl für metallische Werkstoffe
Tel. 0681 302-3208
E-Mail. r.busch(at)mx.uni-saarland.de

Melanie Löw | Universität des Saarlandes
Weitere Informationen:
http://www.uni-saarland.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Beton - gebaut für die Ewigkeit? Ressourceneinsparung mit Reyclingbeton
19.04.2017 | Hochschule Konstanz

nachricht Gelatine statt Unterarm
19.04.2017 | Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Im Focus: Making lightweight construction suitable for series production

More and more automobile companies are focusing on body parts made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). However, manufacturing and repair costs must be further reduced in order to make CFRP more economical in use. Together with the Volkswagen AG and five other partners in the project HolQueSt 3D, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) has developed laser processes for the automatic trimming, drilling and repair of three-dimensional components.

Automated manufacturing processes are the basis for ultimately establishing the series production of CFRP components. In the project HolQueSt 3D, the LZH has...

Im Focus: Wonder material? Novel nanotube structure strengthens thin films for flexible electronics

Reflecting the structure of composites found in nature and the ancient world, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have synthesized thin carbon nanotube (CNT) textiles that exhibit both high electrical conductivity and a level of toughness that is about fifty times higher than copper films, currently used in electronics.

"The structural robustness of thin metal films has significant importance for the reliable operation of smart skin and flexible electronics including...

Im Focus: Immunzellen helfen bei elektrischer Reizleitung im Herzen

Erstmals elektrische Kopplung von Muskelzellen und Makrophagen im Herzen nachgewiesen / Erkenntnisse könnten neue Therapieansätze bei Herzinfarkt und Herzrhythmus-Störungen ermöglichen / Publikation am 20. April 2017 in Cell

Makrophagen, auch Fresszellen genannt, sind Teil des Immunsystems und spielen eine wesentliche Rolle in der Abwehr von Krankheitserregern und bei der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Forschungsexpedition „Meere und Ozeane“ mit dem Ausstellungsschiff MS Wissenschaft

24.04.2017 | Veranstaltungen

3. Bionik-Kongress Baden-Württemberg

24.04.2017 | Veranstaltungen

Smart-Data-Forschung auf dem Weg in die wirtschaftliche Praxis

21.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Phoenix Contact übernimmt Spezialisten für Netzleittechnik

24.04.2017 | Unternehmensmeldung

Phoenix Contact beteiligt sich an Berliner Start-up Unternehmen für Energiemanagement

24.04.2017 | Unternehmensmeldung

Phoenix Contact übernimmt Spezialisten für industrielle Kommunikationstechnik

24.04.2017 | Unternehmensmeldung