Forschung
LIBS
Laserinduzierte Plasmaspektroskopie für saubere Oberflächen
Saubere Oberflächen sind wichtige Qualitätsmerkmale, da sie einen entscheidenden Einfluss auf das Weiterverarbeiten der Bauteile und deren zuverlässige Funktion haben. Mit der laserinduzierten Plasmaspektroskopie kann die elementare Zusammensetzung einer Oberfläche spezifisch analysiert werden und Aufschluss über Kontaminationen geben. Um die Verunreinigungen schon während des Fertigungsprozessen zu erkennen, gilt eine digitalisierte inline Messung als Schlüssel für eine hocheffiziente Prozesssteuerung. Innerhalb des vom BMWi geförderten Projektes „Alaska“ wurde diese Technologie genutzt und in eine vollständig automatisierte Einheit für komplexe Prozessketten überführt. mehr...
226 nm UVC-LEDs
SARS-CoV-2 mit UVC-Licht inaktivieren
Die Ergebnisse einer gemeinsamen Studie von Asahi Kasei, Düsseldorf, und der Nara Medical University bestätigen, dass 226 nm UVC-LEDs das Coronavirus (SARS-CoV-2) schnell abtöten können und dabei deutlich weniger Auswirkungen auf tierische Hautzellen haben als 270 nm UVC-LEDs. Dies ist die weltweit erste Studie, die mit LEDs dieser Wellenlänge durchgeführt wurde. mehr...
Forschungsprojekt
Neuartige Flammschutzmittel reduzieren Gefahren durch freigesetzte CFK-Fasern
Sicherheit hat oberste Priorität bei modernen Luftfahrzeugen der Bundeswehr. Kommt es zu einem Brand, sind die als Leichtbauwerkstoffe verwendeten kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffe (CFK) als besonders kritisch einzuschätzen. Es können sich beispielsweise lungengängige Faserbruchstücke bilden, die in Verdacht stehen, Krebs auszulösen. In einem Forschungsvorhaben ist es dem Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF, Darmstadt, gemeinsam mit dem Wehrwissenschaftlichen Institut für Werk- und Betriebsstoffe WIWeB gelungen, dieses Gefährdungspotenzial zu verringern. Dazu entwickelten die Forscher neuartige Flammschutzmittel, die einen effizienten Flammschutz bieten und keine Fasern mit kritischen Dimensionen innerhalb realistischer Brandzeiten entstehen lassen. mehr...
Forschungsprojekt
Ermüdungsverhalten von Faserverbunden berechnen
Faserverbundmaterialien werden aufgrund ihres Gewichtsvorteils in verschiedenen Branchen eingesetzt. Bislang gibt es aber noch keine zuverlässigen Prognoseverfahren für die Lebensdauer solcher Bauteile, sodass diese aus Sicherheitsgründen oftmals überdimensioniert werden. In einem Forschungsprojekt haben die TH Köln und Structural Engineering, Pulheim, jetzt ein allgemeingültiges Berechnungsmodell entwickelt. mehr...
Thermisches Direktfügen
Kunststoffe und Metalle durch Wärme direkt fügen
Das Kunststoff-Zentrum SKZ, Würzburg, und das Fraunhofer Institut für Werkstoff und Strahltechnik (IWS), Dresden, entwickeln gemeinsam innovative Verfahren zum produktiven Fügen von Metall-Kunststoff-Verbindungen. Am 1. April startete ein Forschungsprojekt, das die Kombination von industriell verfügbaren Oberflächenvorbehandlungen und thermischen Direktfügetechniken intensiv beleuchtet. mehr...
Wetting Envelope
Die Geheimnissen der Adhäsion aufdecken
Das Kunststoff-Zentrum SKZ in Würzburg und das Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM in Bremen starten ab Mai 2021 ein Kooperationsprojekt, um ein Verfahren zum einfachen und schnellen Abschätzen der Adhäsion in Klebsystemen zu entwickeln. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, die aus der Lackbranche etablierte Methode des „Wetting Envelope“ auf die Klebtechnik mit weiteren Anwendungen zu übertragen. mehr...
Bio2Bottle
Biokunststoffe für haltbare biologisch abbaubare Flaschen
Das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT, Oberhausen, forscht dazu zusammen mit vier weiteren Partnern an biobasierten und rezyklierbaren Kunststoffen. Ziel des Verbundvorhabens Bio2Bottle ist es, biobasierte Flaschen zu entwickeln, die sich für die Aufbewahrung von Reinigungsmitteln und landwirtschaftlichen Bodenhilfsstoffen eignen, hohe Standards erfüllen und gleichzeitig biologisch abbaubar und wiederverwertbar sind. Heute verfügbare Kunststoffe aus nachwachsenden Rohstoffen weisen für diesen Einsatzzweck eine zu hohe Durchlässigkeit auf und genügen nicht allen Anforderungen. mehr...
ESCA
Oberflächenanalyse im Hochvakuum
Nur wenige Atomlagen bestimmen, ob eine Oberfläche wasserabweisend, bedruckbar, lackierbar, haftend oder antibakteriell ist. Die Oberfläche vieler Produkte wird deshalb gezielt verändert. Mit dem neuen Röntgenphotoelektronen-Spektrometers kann das Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP, Potsdam-Golm, Oberflächen nun noch genauer analysieren. Dies ist sowohl bei der Prozessentwicklung als auch bei der Fehleranalyse hilfreich. mehr...
ESCA
Oberflächenanalyse im Hochvakuum
Nur wenige Atomlagen bestimmen, ob eine Oberfläche wasserabweisend, bedruckbar, lackierbar, haftend oder antibakteriell ist. Die Oberfläche vieler Produkte wird deshalb gezielt verändert. Mit dem neuen Röntgenphotoelektronen-Spektrometers kann das Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP, Potsdam-Golm, Oberflächen nun noch genauer analysieren. Dies ist sowohl bei der Prozessentwicklung als auch bei der Fehleranalyse hilfreich. mehr...
Meteor
Ein METEOR ist unterwegs
Ziel des Verbundvorhabens METEOR (Methoden und Technologien zur Validierung und Optimierung der Ressourceneffizienz von Prozessnetzwerken bei der Herstellung von Leichtbaustrukturen) ist, die Möglichkeiten zur Senkung der CO2-Emissionen um bis zu 80 % in der Produktion von Leichtbaustrukturen bis 2030 aufzuzeigen. mehr...
GOHybrid
Besser kleben im Leichtbau
Der Leichtbau ist insbesondere aus der Mobilitätsbranche nicht mehr wegzudenken. Im Zuge der Mischbauweise mit Leichtmetallen und Faser-Kunststoff-Verbunden rücken nun hybride Klebverbindungen in den Fokus. Aufgrund der unterschiedlichen Wärmeausdehnungen der Materialien kann es dort bei großen Temperaturdifferenzen zu hohen Eigenspannungen und somit zum Versagen im Klebstoff kommen. Vor allem bei Verbindungen unter hohen strukturellen Lasten lassen sich diese Eigenspannungen nur bedingt durch die Wahl des Klebstoffs ausgleichen. Daher ist es notwendig, die Gestaltungsparameter der Verbindung und der Fügepartner gesamtheitlich zu betrachten. Das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF, Darmstadt, untersucht dies gemeinsam mit Partnern in dem im Frühjahr 2020 gestarteten Forschungsprojekt GOHybrid. mehr...
Forschung
Lebensdauer von Kunststoffen effizient vorhersagen
Kunststoffe haben Stress mit ihrer Umwelt: Wechselnde Temperaturen, Sonnenstrahlung, Feuchte, chemische Substanzen und mechanische Belastungen setzen ihnen zu und verändern die Materialeigenschaften. Um die Risiken beim Einsatz neuer Materialien oder bei geänderten Betriebsbedingungen zu minimieren, sind belastbare Aussagen zur Lebensdauer erforderlich. Voraussetzung hierfür sind neben Prüfmethoden, die Schädigungen frühzeitig erkennen, geeignete Alterungs- und Versagensmodelle sowie anwendungsrelevante Schadenskriterien. Um die Material- und Bauteilentwicklung zu beschleunigen, ist es zudem von Vorteil, die Dauer der Prüfzyklen, der Klimalagerung oder der Laborbewitterung zu verkürzen. Forscherteams aus dem Bereich Kunststoffe des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF, Darmstadt, entwickeln Prüfmethoden und koppeln diese mit Modellierungssoftware zur Lebensdauervorhersage für komplexe Einsatzszenarien. Das Resultat sind kürzere Entwicklungszeiten und ein verringertes Ausfallrisiko im späteren Einsatz. mehr...
Laser-Hyperspektral-Imaging
Laser-Hyperspektral-Imaging zur Überwachung von Oberflächenvorbehandlungen
Das Kunststoff-Zentrum SKZ in Würzburg untersucht im Forschungsprojekt „OF-HSI“ die Einsatzmöglichkeiten der hyperspektralen Bildgebung zur nicht invasiven und zerstörungsfreien Überprüfung von Oberflächenvorbehandlungen an Kunststoffen. Das Projekt läuft seit 1. März 2021 und endet am 28. Februar 2023. mehr...
Isolast Food Pro Compounds
Die richtigen Dichtungswerkstoffe geben Aromaverschleppung keine Chance
Trelleborg Sealing Solutions, Stuttgart, hat mit dem Abfüllspezialisten Krones die möglichen Gründe für die ungewollte Übertragung von Aromen bei der aufeinanderfolgenden Abfüllung von unterschiedlichen Getränken analysiert. Als ein maßgeblicher Faktor erwies sich der für die verwendeten Dichtungen gewählte Elastomer-Werkstoff. Das richtige Material kann Abfüllern einen erhöhten Aufwand zur Reinigung der Anlage bei Produktwechseln ersparen. mehr...
Forschungsvorhaben
Schnelle Charakterisierung der Spannungsrissbeständigkeit
Polypropylen-Materialien werden für viele langlebige Produkte eingesetzt. Dem Spannungsrissversagen kann jedoch nur auf der Ebene der Molekülstruktur begegnet werden. Prüfmethoden zur schnellen, verlässlichen, quantitativen Charakterisierung der Spannungsrissbeständigkeit ebenso wie die Kenntnis der relevanten Einflussfaktoren sind in diesem Kontext unabdingbar. Das Kunststoff-Zentrum SKZ, Würzburg, arbeitet an einem besseren Verständnis der Faktoren, welche die Spannungsrissbeständigkeit von PP beeinflussen. mehr...