Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Energieeinsparende Lackierkabinen durch virtuelle Absicherung

13.08.2012
Numerische Simulationen erlauben effiziente Luftströmung bei der Lackierung

Beim Spritzlackieren entsteht immer ein gewisser Lacknebel (Overspray), der nicht das Objekt trifft und bislang mit aufwändiger Anlagentechnik entfernt werden muss. Die dazu benötigte Luftströmung in der Lackierkabine wird beheizt und befeuchtet.


Luftströmung in der Lackierkabine und Bewegung der
Tröpfchen wird berechnet, um die Luftführung in Umluft betreiben zu können.
(Quelle: Fraunhofer IPA)


Optimierung der Lackoverspray-Abscheidung mit
virtuellen Methoden erlaubt neue Filtertypen.
(Quelle: Fraunhofer IPA)

Die eingesetzten Energiemengen sollen jetzt durch bedeutend effizientere Umluftanlagen unter Wiederverwendung der Abluft deutlich reduziert werden. Für die bisher empirisch aufgebauten Lackiertechnikverfahren kommen nun numerische Verfahrenssimulationen zur Anwendung. Wissenschaftler vom Fraunhofer IPA in Stuttgart simulieren Lackierkabinen, um Lackiertechniken zu entwickeln und abzusichern.

Dabei wird die komplexe Bewegung der Lacktröpfchen in dem turbulenten Luftströmungsfeld unter Berücksichtigung der Gravitations- und elektrischen Kräfte bei der Spritzlackierung berechnet. Außerdem wird das Lösemittel, das die Lacktröpfchen abdunsten, in die mathematische Beschreibung einbezogen. In diesem Verfahren werden alle Vorgänge im Lackierprozess genauestens beschrieben, sodass erstmals ein exaktes Verständnis des Lackierens erreicht wird, wie es nur durch numerische Simulation auf Basis der elementaren Naturphänomene möglich wird.

Enthalten in der Berechnung ist die Luftversorgung der Kabine, die Luftströmung in der Kabine, der statistische Flug der Lacktropfen, die Abdunstung und die Verbreitung der Lösemittel in der Lackierkabine. So werden die Anlagen und der Lackiervorgang systematisch optimiert und neue Methoden zur Entfernung des Oversprays entwickelt. Ein großer Anlagenbauer hat nach der Simulation der Anlagen durch das Fraunhofer IPA diese energieeffiziente Umlufttechnik in Werken der Automobilindustrie umgesetzt.

»Jetzt haben wir einen neuen Meilenstein der Energieeffizienz in der Lackierung erreicht«, so Dr. Michael Hilt, Leiter der Abteilung Beschichtungs- und Lackiersysteme am Fraunhofer IPA. Auf diese Weise wurde eine Vorgehensweise an realen Anlagenplanungen mit umfassend neuen Perspektiven etabliert: »Die numerische Simulation hilft, die Technik zu verstehen, die Planungen abzusichern und schnell umzusetzen sowie neue Ideen zu entwickeln, um Prozesse effizienter zu gestalten«, fasst Dr. Oliver Tiedje zusammen, der die Gruppe Nassapplikations- und Simulationstechnik am Fraunhofer IPA leitet.

Weitere Ansprechpartner

Dr. Oliver Tiedje
| Telefon +49 711 970-1773x
| oliver.tiedje@ipa.fraunhofer.de
| Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA
Das Fraunhofer-Institut für Produktions tech nik und Automatisierung IPA wurde 1959 gegründet und 1971 in die Fraunhofer-Gesellschaft aufgenommen. Es ist eines der größten Einzelinstitute innerhalb dieser Forschungs ge sellschaft und beschäftigt rund 280 Wissen schaftlerinnen und Wissenschaftler. Das Jahresbudget beträgt rund 44 Mio Euro, davon stammen 19,4 Mio Euro aus Industrie projekten. Das Fraunhofer IPA ist in 14 Fachabteilun gen gegliedert und in den Arbeitsgebieten Pro duktionsorganisation, Oberflächen technolo gie, Automatisierung und Prozesstechnologie tätig. Schwerpunkte unserer Forschung und Ent wicklung sind organisatorische und technologische Aufgabenstellungen aus dem Produktionsbereich der Zukunftsbranchen Automotive, Maschinen- und Anlagenbau, Elektronik und Mikrosystemtechnik, Energiewirtschaft sowie Medizin- und Biotechnik. Die FuE-Projekte zielen darauf ab, Automatisierungs- und Rationalisierungs reserven in den Unternehmen aufzuzeigen und auszuschöpfen, um mit verbesserten, kostengünstigeren und um weltfreundlicheren Produk tionsabläufen und Produkten die Wett bewerbsfähigkeit und die Arbeitsplätze in den Unternehmen zu erhalten oder zu verbessern.

| Fraunhofer Mediendienst
Weitere Informationen:
http://www.ipa.fraunhofer.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Wie bioökonomisch optimierte Ressourcen- und Energiekreisläufe bei der Produktion nachhaltiger Lebensmittel helfen
14.02.2020 | Technische Universität Chemnitz

nachricht Von der Natur für die Creme-Dose: neues Verfahren aus dem LIKAT auf der Basis von Zuckerrohr
31.01.2020 | Leibniz-Institut für Katalyse e. V. an der Universität Rostock

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Wissenschaftler beleuchten aktuellen Stand der Anwendung des Maschinenlernens bei Forschung an aktiven Materialien

Verfahren des Maschinenlernens haben durch die Verfügbarkeit von enormen Datenmengen in den vergangenen Jahren einen großen Zuwachs an Anwendungen in vielen Gebieten erfahren: vom Klassifizieren von Objekten, über die Analyse von Zeitreihen bis hin zur Kontrolle von Computerspielen und Fahrzeugen. In einem aktuellen Review in der Zeitschrift „Nature Machine Intelligence“ beleuchten Autoren der Universitäten Leipzig und Göteborg den aktuellen Stand der Anwendung und Anwendungsmöglichkeiten des Maschinenlernens im Bereich der Forschung an aktiven Materialien.

Als aktive Materialien bezeichnet man Systeme, die durch die Umwandlung von Energie angetrieben werden. Bestes Beispiel für aktive Materialien sind biologische...

Im Focus: Computersimulationen stellen bildlich dar, wie DNA erkannt wird, um Zellen in Stammzellen umzuwandeln

Forscher des Hubrecht-Instituts (KNAW - Niederlande) und des Max-Planck-Instituts in Münster haben entdeckt, wie ein essentielles Protein bei der Umwandlung von normalen adulten humanen Zellen in Stammzellen zur Aktivierung der genomischen DNA beiträgt. Ihre Ergebnisse werden im „Biophysical Journal“ veröffentlicht.

Die Identität einer Zelle wird dadurch bestimmt, ob die DNA zu einem beliebigen Zeitpunkt „gelesen“ oder „nicht gelesen“ wird. Die Signalisierung in der Zelle,...

Im Focus: Bayreuther Hochdruck-Forscher entdecken vielversprechendes Material für Informationstechnologien

Forscher der Universität Bayreuth haben ein ungewöhnliches Material entdeckt: Bei einer Abkühlung auf zwei Grad Celsius ändern sich seine Kristallstruktur und seine elektronischen Eigenschaften abrupt und signifikant. In diesem neuen Zustand lassen sich die Abstände zwischen Eisenatomen mithilfe von Lichtstrahlen gezielt verändern. Daraus ergeben sich hochinteressante Anwendungsmöglichkeiten im Bereich der Informationstechnologien. In der Zeitschrift „Angewandte Chemie – International Edition“ stellen die Wissenschaftler ihre Entdeckung vor. Die neuen Erkenntnisse sind aus einer engen Zusammenarbeit mit Partnereinrichtungen in Augsburg, Dresden, Hamburg und Moskau hervorgegangen.

Bei dem ungewöhnlichen Material handelt es sich um ein Eisenoxid mit der Zusammensetzung Fe₅O₆. In einem Hochdrucklabor des Bayerischen Geoinstituts (BGI),...

Im Focus: Von China an den Südpol: Mit vereinten Kräften dem Rätsel der Neutrinomassen auf der Spur

Studie von Mainzer Physikern zeigt: Experimente der nächsten Generation versprechen Antworten auf eine der aktuellsten Fragen der Neutrinophysik

Eine der spannendsten Herausforderungen der modernen Physik ist die Ordnung oder Hierarchie der Neutrinomassen. Eine aktuelle Studie, an der Physiker des...

Im Focus: High-pressure scientists in Bayreuth discover promising material for information technology

Researchers at the University of Bayreuth have discovered an unusual material: When cooled down to two degrees Celsius, its crystal structure and electronic properties change abruptly and significantly. In this new state, the distances between iron atoms can be tailored with the help of light beams. This opens up intriguing possibilities for application in the field of information technology. The scientists have presented their discovery in the journal "Angewandte Chemie - International Edition". The new findings are the result of close cooperation with partnering facilities in Augsburg, Dresden, Hamburg, and Moscow.

The material is an unusual form of iron oxide with the formula Fe₅O₆. The researchers produced it at a pressure of 15 gigapascals in a high-pressure laboratory...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

CLIMATE2020 – Weltweite Online-Klimakonferenz vom 23. bis 30. März 2020

26.02.2020 | Veranstaltungen

Automatisierung im Dienst des Menschen

25.02.2020 | Veranstaltungen

Genomforschung für den Artenschutz - Internationale Fachtagung in Frankfurt

25.02.2020 | Veranstaltungen

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

Riesiger 3D-Drucker soll tonnenschwere Getriebeteile aus Stahl fertigen

27.02.2020 | Maschinenbau

Immunologie - Rachenmandeln als Test-Labor

27.02.2020 | Biowissenschaften Chemie

Pestizide erhöhen Risiko für Tropenkrankheit Schistosomiasis / Belastete Gewässer fördern Zwischenwirt des Erregers

27.02.2020 | Biowissenschaften Chemie

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