Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Federleichte Rotoren aus textilen Hybridverstärkungen mit integrierter Riss-Sensortechnik

19.09.2000


... mehr zu:
»Kohlenstofffaser »Leichtbau
Materialica, Werkstoff-Messe in München (25. bis 28. September 2000)

Kohlenstofffasern in Form: High-Tech-Hochleistungsrotoren für die Gen-

und Biotechnologie

Hochleistungsrotoren kommen in Schwungrädern von Fahrzeugen oder in extra schnellen Zentrifugen bei der Lebensmittel- und Arzneimittelherstellung sowie der Gen- und Biotechnologie zum Einsatz. Je weniger sie wiegen, desto schneller drehen sich die Rotoren. Einen Kohlenstofffaser verstärkten Hochgeschwindigkeitsrotor in Leichtbauweise, dreidimensional als Einheit gefertigt, haben Dresdner Wissenschaftler in einem Verbundprojekt entwickelt, den sie vom 25. bis 28. September 2000 auf der "Materialica" präsentieren.

"Jetzt planen wir einen ganz neuen, sehr leichten Faserverbund-Rotor für die biotechnologische und chemische Industrie", erläutert Professor Werner Hufenbach, Direktor des Instituts für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) und Sprecher einer Forschergruppe, die von der Deutschen Forschungsgemeinschaft bis zum Jahr 2003 mit mehr als zehn Millionen Mark gefördert wird. Die Hochleistungsrotoren müssen den hohen überlagerten Beanspruchungen aus Fliehkräften, Temperaturen und chemischen Einflüssen standhalten. Hufenbach: "Die Kohlenstofffasern für den Hochleistungsrotor müssen so ausgerichtet sein, dass sie optimal die verschiedenartigen Kräfte aufnehmen."

Diese Aufgabe haben die Wissenschaftler unter Leitung von Professor Peter Offermann und Professor Hartmut Rödel vom Institut für Textil- und Bekleidungstechnik übernommen: Sie stellen sogenannte Commingling-Hybridgarne her. Dabei werden Kohlenstoff- und andere Kunststofffasern gleichmäßig durchmischt und zu einem Garn verarbeitet. Das Garn muss nun so verwirbelt werden, dass es den Anforderungen eines Rotors standhält, sich weder zu stark verformt noch reißt. Durch eine spezielle Nähtechnik wird das Textilhalbzeug an überbeanspruchten Stellen verstärkt.

Zur Messung der Rotorverformung integrieren die Dresdner Wissenschaftler unter Leitung von Professor Günter Pfeifer vom Institut für Akustik und Sprachkommunikation dehnungs-empfindliche Messinstrumente in die textile Verstärkungsstruktur. "Wir streben an", so Pfeifer, "dass die Kohlenstofffaser verstärkten Verbundrotoren bei Betrieb online überwacht werden können."

Im sogenannten Autoklav, einer Art großer Kessel, verpressen die Wissenschaftler im ILK das textile Halbzeug unter Hitze und Druck zu stabilen, festen und steifen Kunststoff-Rotorkomponenten mit geringem Gewicht. Mittlerweile ist das Verfahren soweit perfektioniert, dass die Wissenschaftler dem Autoklav dreidimensional verstärkte Rotoren als Einheit entnehmen können. Im institutseigenen Hochgeschwindigkeits-Rotorprüfstand - übrigens dem bundesweit einzigen Hochleistungsprüfstand, der Kohlenstofffaser verstärkte Rotoren testen darf - wird die Belastbarkeit neuer Rotoren in Textilbauweise kontrolliert.

Die Wissenschaftler der drei Uni-Institute befinden sich bereits in der zweiten Projektphase: Jetzt sollen die Berechnungsmodelle verfeinert werden. Ziel ist es, einen Demonstrationsrotor zu bauen, der letztlich dann in einer Kleinserie gefertigt werden kann. Der Sprecher der Forschergruppe führt aus: "Wir werden nun als Basis den Mercedes unter den Medizinwerkstoffen einsetzen, das Kohlenstofffaser-Polyetheretherketon (CF-PEEK). Dieses Material ist resistent gegen Chemikalien, bioverträglich, sterilisierbar und hält extrem hohen Temperaturen stand. Die Industrie hat nicht geglaubt, das wir derartig komplexe textilverstärkte Hochleistungsrotoren aus diesem Material fertigen können."

Informationen:
Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik, Professor Werner Hufenbach, Telefon (03 51) 4 63-81 42, Fax (03 51) 4 63-81 43, E-Mail: ilk@ilk.mw.tu-dresden.de
oder vom 25. bis 28. September 2000 auf der Werkstoff-Messe "Materialica" in München, Halle B01, Stand B1. 513/722, Gemeinschaftsstand "Forschung für die Zukunft",
Telefon (0 89) 9 49 49-7 02, Fax (0 89) 9 49 49-7 03.

Dresden, September 2000
Birte Urban, Telefon (03 51) 4 63-69 09

Weitere Informationen finden Sie im WWW:

Birgit Berg |

Weitere Berichte zu: Kohlenstofffaser Leichtbau

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht SYSTEMS INTEGRATION 2018 in der Schweiz thematisiert Bausteine für die industrielle Digitalisierung
20.11.2017 | IVAM Fachverband für Mikrotechnik

nachricht IHP präsentiert sich auf der productronica 2017
17.11.2017 | IHP - Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Metamaterial mit Dreheffekt

Mit 3D-Druckern für den Mikrobereich ist es Forschern des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) gelungen ein Metamaterial aus würfelförmigen Bausteinen zu schaffen, das auf Druckkräfte mit einer Rotation antwortet. Üblicherweise gelingt dies nur mit Hilfe einer Übersetzung wie zum Beispiel einer Kurbelwelle. Das ausgeklügelte Design aus Streben und Ringstrukturen, sowie die zu Grunde liegende Mathematik stellen die Wissenschaftler in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift Science vor.

„Übt man Kraft von oben auf einen Materialblock aus, dann deformiert sich dieser in unterschiedlicher Weise. Er kann sich ausbuchten, zusammenstauchen oder...

Im Focus: Proton-Rekord: Magnetisches Moment mit höchster Genauigkeit gemessen

Hochpräzise Messung des g-Faktors elf Mal genauer als bisher – Ergebnisse zeigen große Übereinstimmung zwischen Protonen und Antiprotonen

Das magnetische Moment eines einzelnen Protons ist unvorstellbar klein, aber es kann dennoch gemessen werden. Vor über zehn Jahren wurde für diese Messung der...

Im Focus: New proton record: Researchers measure magnetic moment with greatest possible precision

High-precision measurement of the g-factor eleven times more precise than before / Results indicate a strong similarity between protons and antiprotons

The magnetic moment of an individual proton is inconceivably small, but can still be quantified. The basis for undertaking this measurement was laid over ten...

Im Focus: Reibungswärme treibt hydrothermale Aktivität auf Enceladus an

Computersimulation zeigt, wie der Eismond Wasser in einem porösen Gesteinskern aufheizt

Wärme aus der Reibung von Gestein, ausgelöst durch starke Gezeitenkräfte, könnte der „Motor“ für die hydrothermale Aktivität auf dem Saturnmond Enceladus sein....

Im Focus: Frictional Heat Powers Hydrothermal Activity on Enceladus

Computer simulation shows how the icy moon heats water in a porous rock core

Heat from the friction of rocks caused by tidal forces could be the “engine” for the hydrothermal activity on Saturn's moon Enceladus. This presupposes that...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Mathematiker-Jahrestagung DMV + GDM: 5. bis 9. März 2018 an Uni Paderborn - Über 1.000 Teilnehmer

24.11.2017 | Veranstaltungen

Forschungsschwerpunkt „Smarte Systeme für Mensch und Maschine“ gegründet

24.11.2017 | Veranstaltungen

Schonender Hüftgelenkersatz bei jungen Patienten - Schlüssellochchirurgie und weniger Abrieb

24.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mathematiker-Jahrestagung DMV + GDM: 5. bis 9. März 2018 an Uni Paderborn - Über 1.000 Teilnehmer

24.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Maschinen über die eigene Handfläche steuern: Nachwuchspreis für Medieninformatik-Student

24.11.2017 | Förderungen Preise

Treibjagd in der Petrischale

24.11.2017 | Biowissenschaften Chemie