Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017

Großtechnische Mikrowellen für die Herstellung carbonfaserverstärkter Kunststoffbauteile sind zwei der Herzstücke des Technikums des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Polymerforschung IAP in Wildau. Hier öffnet der IAP-Forschungsbereich Polymermaterialien und Composite PYCO am 23. Juni 2017 seine Türen zur Langen Nacht der Wirtschaft des Landkreises Dahme-Spreewald.

Carbonfaserverstärkte Kunststoffe (CFK) haben aufgrund ihres geringen Gewichtes eine stetig wachsende Bedeutung für die Luft- und Raumfahrt. Im Airbus A350 ersetzen sie bereits maßgeblich das klassische Flugzeugmaterial Aluminium.


Großtechnische Mikrowelle im Wildauer Technikum für Leichtbaumaterialien des Fraunhofer IAP / PYCO.

Wirtschaftsförderungsgesellschaft Dahme-Spreewald, Fotograf Michael Setzpfandt

Bisher ist Aluminium deutlich günstiger und die Herstellungsverfahren für Bauteile sind etabliert. Um CFK künftig noch häufiger als Leichtbaumaterialien einsetzen zu können, muss die Herstellung der Bauteile kostengünstiger und effizienter werden.

Fließband in der Mikrowelle: Effizient und flexibel

Die Forscher des Fraunhofer IAP setzen auf das Aushärtungsverfahren. Bisher wurden die Leichtbaumaterialien in Öfen gehärtet. PYCO-Leiter Dr. Christian Dreyer vergleicht dies mit dem heimischen Backen: »Wie ein Kuchen werden die Bauteile von außen nach innen gebacken bzw. gehärtet. Dabei können jedoch Materialrisse entstehen, die das Bauteil unbrauchbar machen.«

Im Forschungsbereich PYCO wird die materialschonendere Mikrowellentechnologie eingesetzt. Denn Mikrowellen erhitzen nur das Bauteil und nicht die Umgebung. Das spart Energiekosten. Zudem erfolgt das Aufheizen nicht nur über die Oberfläche, sondern auch innerhalb des Volumens des Bauteils. »Wir verwenden einen Mikrowellenofen, in den Bauteile mit bis zu einem Meter Breite und Höhe passen, sowie eine Durchlaufmikrowelle für bandförmige Materialien«, so Dreyer.

Für bestimmte Anwendungen, z. B. Trocknungsprozesse, ist die Mikrowellentechnologie bereits in der Industrie etabliert. Allerdings handelt es sich meist um maßgeschneiderte Anlagen, die nur an einen einzelnen Prozess angepasst sind.

»Wir entwickeln Materialien und Härtungsprozesse, die auf die jeweilige Anwendung zugeschnitten werden. Während konventionelle Mikrowellen nur bei einer Frequenz arbeiten, verfügt unsere Durchlaufmikrowelle über zwei Frequenzen. Diese können einzeln oder in Kombination eingesetzt werden und ermöglichen somit die Variation der Eindringtiefe.«

Ein weiterer Vorteil der Durchlaufmikrowelle ist, dass sie hinter die modular aufgebaute horizontale Imprägnieranlage geschaltet werden kann. Diese Variabilität ist besonders für Industriepartner interessant, die hier Tests durchführen lassen möchten.

Luft- und Raumfahrtunternehmen sowie Universitäten in der Nachbarschaft

Innovative Luft- und Raumfahrtunternehmen sowie die Technische Hochschule Wildau sind in direkter Nachbarschaft zum PYCO-Technikum angesiedelt. Sie können von den Forschungsleistungen des Fraunhofer IAP profitieren: »Mit der TH Wildau kooperieren wir bereits in der Forschergruppe ›Thermosets im Leichtbau‹. Hier können angehende Ingenieure praktische Erfahrungen sammeln«, so Dreyer.

Zudem fördert das Land Brandenburg das »Kompetenzzentrum für energie- und ressourceneffizienten Leichtbau in der Region Berlin-Brandenburg« mit Mitteln des europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE). Unter der Federführung des Fraunhofer IAP / PYCO werden gemeinsam mit der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus – Senftenberg, der TH Wildau und der Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde sowie Experten aus Industrieunternehmen der Region Forschungsprojekte zum Thema Leichtbau durchgeführt, um die Wirtschaft in der Region nachhaltig zu unterstützen.

Popcorn aus der Mikrowelle

Zur zweiten Langen Nacht der Wirtschaft bietet das Fraunhofer IAP großen und kleinen Besuchern die Möglichkeit, von 17 bis 23 Uhr Einblicke in die Herstellung von Leichtbaukunststoffen zu erhalten. Eine schmackhafte Vorführung der Mikrowellentechnik gibt es in Form von frisch zubereitetem Popcorn.


Das Fraunhofer IAP


Das Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP in Potsdam-Golm ist spezialisiert auf Forschung und Entwicklung von Polymeranwendungen. Es unterstützt Unternehmen und Partner bei der maßgeschneiderten Entwicklung und Optimierung von innovativen und nachhaltigen Materialien, Prozesshilfsmitteln und Verfahren. Neben der umweltschonenden, wirtschaftlichen Herstellung und Verarbeitung von Polymeren im Labor- und Pilotanlagenmaßstab bietet das Institut auch die Charakterisierung von Polymeren an. Synthetische Polymere auf Erdölbasis stehen ebenso im Fokus der Arbeiten wie Biopolymere und biobasierte Polymere aus nachwachsenden Rohstoffen.

Die Anwendungsfelder sind vielfältig: Sie reichen von Biotechnologie, Medizin, Pharmazie und Kosmetik über Elektronik und Optik bis hin zu Anwendungen in der Verpackungs-, Umwelt- und Abwassertechnik oder der Automobil-, Papier-, Bau- und Lackindustrie.
| Leitung: Prof. Dr. Alexander Böker

Dr. Sandra Mehlhase | Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP
Weitere Informationen:
http://www.iap.fraunhofer.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund
22.06.2018 | Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF

nachricht Nah dran an der Fiktion: Die Außenhaut für das Raumschiff „Enterprise“?
22.06.2018 | Technische Universität Chemnitz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

Noch mehr Reichweite oder noch mehr Nutzlast - das wünschen sich Fluggesellschaften für ihre Flugzeuge. Wegen ihrer hohen spezifischen Steifigkeiten und Festigkeiten kommen daher zunehmend leichte Faser-Kunststoff-Verbunde zum Einsatz. Bei Rümpfen oder Tragflächen sind permanent Innovationen in diese Richtung zu beobachten. Um dieses Innovationsfeld auch für Flugzeugräder zu erschließen, hat das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF jetzt ein neues EU-Forschungsvorhaben gestartet. Ziel ist die Entwicklung eines ersten CFK-Bugrads für einen Airbus A320. Dabei wollen die Forscher ein Leichtbaupotential von bis zu 40 Prozent aufzeigen.

Faser-Kunststoff-Verbunde sind in der Luftfahrt bei zahlreichen Bauteilen bereits das Material der Wahl. So liegt beim Airbus A380 der Anteil an...

Im Focus: IT-Sicherheit beim autonomen Fahren

FH St. Pölten entwickelt neue Methode für sicheren Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen mittels Funkdaten

Neue technische Errungenschaften wie das Internet der Dinge oder die direkte drahtlose Kommunikation zwischen Objekten erhöhen den Bedarf an effizienter...

Im Focus: Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

Selbstlernende Steuerung für Handprothesen entwickelt. Neues Verfahren lässt Patienten natürlichere Bewegungen gleichzeitig in zwei Achsen durchführen. Forscher der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) veröffentlichen Studie im Wissenschaftsmagazin „Science Robotics“ vom 20. Juni 2018.

Motorisierte Handprothesen sind mittlerweile Stand der Technik bei der Versorgung von Amputationen an der oberen Extremität. Bislang erlauben sie allerdings...

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Leben im Plastikzeitalter: Wie ist ein nachhaltiger Umgang mit Plastik möglich?

21.06.2018 | Veranstaltungen

Kongress BIO-raffiniert X – Neue Wege in der Nutzung biogener Rohstoffe?

21.06.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

22.06.2018 | Materialwissenschaften

Lernen und gleichzeitig Gutes tun? Baufritz macht‘s möglich!

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

GFOS und skip Institut entwickeln gemeinsam Prototyp für Augmented Reality App für die Produktion

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics