Verfahrenstechnologie

… auf der Rapid.Tech-Messe in Erfurt (9.-11.5.2023). Die Forschungsgruppe FLEX der HTWK Leipzig präsentiert mit dem InNoFa-Demonstrator, wie Stahlelemente mittels 3D-Druck entstehen können. Interessierte können vom 9. bis 11. Mai 2023 auf der RapidTech-Messe den Stand der Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig (HTWK Leipzig) besuchen, vertreten durch die Forschungsgruppe FLEX – Forschung.Lehre.Experiment, die bereits zum vierten Mal dabei ist (Stand 2-522 in Halle 2). Die Technologie des 3D-Drucks hält auch in der Architektur- und Baubranche Einzug und verändert…

Kunststoffe als organische Substanzen degradieren in Gegenwart von Sauerstoff. Diese Autooxidationsprozesse finden z. B. während der Schmelze-Verarbeitung statt. Durch das Einbringen von Antioxidantien lassen sich die Oxidationsvorgänge zielgerichtet verlangsamen. Erst dies ermöglicht die Herstellung von Gebrauchsgegenständen durch den Spritzgussprozess. Bei einer Formulierungsentwicklung muss der optimale Anteil an Antioxidantien bisher in langwierigen Versuchsreihen ermittelt werden. Forschende am Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF sehen in online-rheologischen Untersuchungen eine vielversprechende Methode, den Entwicklungsprozess zu beschleunigen. Antioxidantien Organische Verbindungen, wie Kunststoffe, unterliegen der…

Schnell und effektiv: Das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT hat das sogenannte SMaC-Verfahren entwickelt, ein neues Beschichtungsverfahren, das Laserauftragschweißen und mechanische Bearbeitung kombiniert. Damit lassen sich hochfeste Beschichtungswerkstoffe schnell und effizient auftragen und simultan zerspanend bearbeiten. SMaC ermöglicht die Herstellung von Bauteilen mit verlängerter Lebensdauer und erweiterten Einsatzzyklen, was gerade in der Energiewirtschaft, der Mobilitätsbranche und der chemischen Industrie höchst interessant ist. Beschichtungen sind sowas wie Hidden Champions: Sie werden kaum wahrgenommen und leisten dennoch Großartiges. Sie tragen dazu bei, Bauteile…

Neues Verfahren entzieht Duftstoffe. Was nicht gut riecht, ist schlecht wiederzuverwerten. Diese einfache Regel gilt auch für die weltweit wachsenden Kunststoffabfälle. Ein Weg zu ihrer umweltverträglichen und klimaschonenden Verwertung als hochwertiges »Post-Consumer«-Rezyklat führt über eine verbesserte Sortierung und Wiederaufbereitung. Bislang schränkt die verringerte Materialqualität die Wiederverwendung der Kunststoffrezyklate erheblich ein – das liegt vor allem an ihrem Geruch. Forschende im Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF haben einen neuen umweltfreundlichen Prozess im Labormaßstab entwickelt, um Duftstoffe aus Kunststoffverpackungen zu entfernen….

Teleskop, Lichtschranke, Kamera, Lasermesstechnik oder Smartphone: In vielen Geräten und Systemen sorgen optische Filter dafür, dass abhängig von der Wellenlänge Licht reflektiert oder transmittiert wird. Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben neue Materialien und eine neue Prozesstechnik entwickelt, um solche Filter mit dem Tintenstrahldrucker herzustellen. Das kostengünstige und energiesparsame Fertigungsverfahren zeigen sie vom 17. bis 21. April bei der Hannover Messe 2023 (Future Hub, Halle 2, Stand B45). „Optische Spiegel und Filter werden überall gebraucht, wo mit Licht…

Moderner Leichtbau hilft längst im Automobilbau und in der Flugzeugindustrie, Kraftstoff und Material zu sparen und die Umwelt zu entlasten. Forschende des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik IWS haben nun einen Weg gefunden, um solche erprobten Konstruktionsprinzipien auf weitere Branchen zu übertragen. Dafür verschweißen sie mit Lasern filigrane Hohlkammerstrukturen mit Deckblechen zu leichten Sandwichplatten. Diese Metallstrukturen lassen sich besonders effizient im Rolle-zu-Rolle-Verfahren des Fraunhofer IWS produzieren. Die neuartige Technologie sorgt für höheres Produktionstempo und mehr Einsatzbreite von Leichtbauplatten. Dadurch eröffnen…

Jedes Jahr am 22. März erinnert der Weltwassertag an die Bedeutung einer der wichtigsten Lebensressourcen. Unser Planet ist zu fast zwei Dritteln mit Wasser bedeckt, aber nicht einmal drei Prozent sind trinkbares Süßwasser. Täglich gelangen große Mengen an Chemikalien in unsere Gewässer und gefährden die Gesundheit von Menschen, Tieren und Pflanzen. Neben beispielsweise Pflanzenschutzmitteln belasten auch Medikamentenrückstände unser Trinkwasser. Das Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie (INP) hat technische Lösungen entwickelt, um Abwasser von solchen Schadstoffen zu reinigen. Nach Informationen des…

– ein Schritt zur industriellen Produktion. Solarzellen aus Metallhalogenid-Perowskiten erreichen hohe Wirkungsgrade und lassen sich mit wenig Energieaufwand aus flüssigen Tinten produzieren. Solche Verfahren untersucht ein Team um Prof. Dr. Eva Unger am Helmholtz-Zentrum Berlin. An der Röntgenquelle BESSY II hat die Gruppe nun gezeigt, wie wichtig die Zusammensetzung von Vorläufertinten für die Erzeugung qualitativ-hochwertiger FAPbI3-Perowskit-Dünnschichten ist. Die mit den besten Tinten hergestellten Solarzellen wurden ein Jahr im Außeneinsatz getestet und auf Minimodulgröße skaliert. Metallhalogenid-Perowskite gelten als besonders preisgünstige und…

Wie müssen Stapel aus Brennstoffzellen (Stacks) in Fahrzeugen beschaffen sein, damit die eingesetzten Materialien am Ende des Produktlebens in automatisierten Prozessen demontiert, wiederverwertet oder am besten sogar wiederverwendet werden können? Dieser Frage gehen vier Fraunhofer-Institute im Verbund Stack to Piece (Stack2P) des Nationalen Aktionsplans Brennstoffzellen-Produktion (H2GO) nach. Das Ziel: bereits vor Beginn der industriellen Großserienproduktion von Stacks deren Produktdesign so zu beeinflussen, dass eine zerstörungsfreie Demontage erleichtert wird. Damit es möglichst viele Bauteile aus ausgedienten Stacks in ein zweites Produktleben…

Defekte in Faserverbundmaterialien schon während des Produktionsprozesses entdecken – dies gelingt künftig mit Hilfe eines neuartigen Radarverfahrens, das die Kontrolle des Fertigungsprozesses von Faserverbundwerkstoffen wie Rotorblättern von Windkraftanlagen zerstörungsfrei und automatisch ermöglicht. Bislang erfolgte das Monitoring manuell per Sichtprüfung. Das Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR hat das innovative Verfahren zusammen mit den Konsortialpartnern Ruhr-Universität Bochum, Fachhochschule Aachen und der Aeroconcept GmbH im Projekt FiberRadar entwickelt. Bei der Herstellung von glasfaserverstärkten Strukturbauteilen, wie sie etwa in Rotorblättern vorkommen, wird die…

Die amyotrophe Lateralsklerose (ALS) – eine schwere Erkrankung des motorischen Nervensystems – ist erblich bedingt, jedoch war ein Großteil der Erblichkeit bisher ungeklärt. Mit Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI) gelang es Forschenden um Professor Dr. Alexander Schönhuth von der Technischen Fakultät der Universität Bielefeld, die Genotypprofile von 3.000 ALS-Patient*innen zu erfassen, aufzuschlüsseln und damit mehr über die Entstehung von ALS zu erfahren. Das neue Verfahren ermöglicht es, mit 87-prozentiger Genauigkeit zu prognostizieren, ob Personen an ALS erkranken oder nicht. Die…

Neues Verbundprojekt macht Herstellung von Biokraftstoffen effizienter. In einem zu Jahresbeginn gestarteten Projekt unter Koordination der Technischen Universität München (TUM) will ein Bündnis aus Forschungsinstitutionen und Unternehmen den ökologischen Fußabdruck des Verkehrssektors senken. Dazu entwickeln die Beteiligten ein Raffineriekonzept, um erneuerbare Kraftstoffe im Tonnenmaßstab für eine Vielzahl von Anwendungen zu produzieren. Die Forschenden kombinieren dafür die Herstellung von E-Fuels mit der von fortschrittlichen Biokraftstoffen. In Deutschland stehen verschiedene Technologien wie Brennstoffzellen, Batterien oder erneuerbare Kraftstoffe bereit, um CO2-Emissionen im Verkehrssektor…

Neues Verfahren zur Temperaturbestimmung öffnet Horizont für unzählige, zuvor kaum durchführbare Experimente. Warme dichte Materie (WDM) ist tausende Grad heiß und steht unter dem Druck tausender Erdatmosphären. Im Weltall ist sie vielerorts anzutreffen, auf der Erde verspricht man sich nutzbringende Anwendungen von ihr. Sie zu erforschen ist allerdings eine Herausforderung. Nicht einmal die Temperatur eines Materials ist unter WDM-Bedingungen einfach zu bestimmen. Ein Forscherteam unter Leitung von Dr. Tobias Dornheim vom Center for Advanced Systems Understanding (CASUS) am HZDR zeigt…

Den Effekt kennt man von Schmetterlingen oder Opalen: Je nach Lichteinfall schillern Tiere oder Edelsteine in verschiedenen Regenbogenfarben. Solche „Strukturfarben“ verblassen nicht und sind ungiftig. Bisher konnten solche Farben künstlich nur als dünner Film hergestellt werden. Die Chemiker Lukas Siegwardt und Markus Gallei von der Universität des Saarlandes haben nun ein Verfahren gefunden, wie sie dreidimensionale komplexe Objekte drucken können, die brillante Strukturfarben zeigen. Ihre Methode haben sie im renommierten Fachjournal Advanced Functional Materials veröffentlicht. Im menschlichen Miteinander gilt „Harte…

Laser Power Bed Fusion Die additive Herstellung von Werkzeugen mit pulverbettbasiertem Laserstrahlschmelzen »Laser Powder Bed Fusion« bietet zahlreiche Vorteile, sie ist wirtschaftlich, präzise und ermöglicht individuelle Lösungen. Doch ist es mitunter schwierig, die optimalen Prozessparameter, wie die Geschwindigkeit oder die Leistung des Lasers, zu bestimmen. Fraunhofer-Forschende simulieren erstmalig den Prozess auf der Mikrostrukturskala, um direkte Zusammenhänge zwischen Werkstückeigenschaften und gewählten Prozessparametern erkennen. Dafür kombinieren sie verschiedene Simulationsmethoden miteinander. Die additive Fertigung bietet zahlreiche Vorteile – insbesondere lassen sich damit Material…

Laboratorium für Computertomographie an der TU Kaiserslautern. Moderne Messtechnik ermöglicht tiefe Einblicke. So bereichert seit Kurzem ein Computertomograph (CT) die Untersuchung verschiedenster Materialien – von Mikropartikeln bis zu 3D-gedruckten Bauteilen – im Fachbereich für Maschinenbau und Verfahrenstechnik an der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK). Mit dem Multisensorik-Koordinatenmessgerät lassen sich Probekörper nicht nur zerstörungsfrei durchleuchten, sondern auch hochgenau dreidimensional vermessen. Der 12 Tonnen schwere TomoScope L der Firma Werth Messtechnik GmbH steht in einem klimatisierten Laborraum. „Gemeinsam mit den Professoren Tilmann Beck,…