Aus der Bibliothek: Maschinenbau + Werkstoffe

Bakterien, Pilze und Hefen können wassermischbare KSS für Werkzeugmaschinen unbrauchbar machen. Abhilfe bieten Biozide. Sie konservieren KSS-Konzentrate und lassen sich zur Reinigung des KSS-Systems einsetzen.

Gezielt eingesetzte Trigger-Additive erleichtern das Recycling von Lithium-Ionen-Batterien. Bereits in der Batteriezellfertigung integriert, lassen sich Batterien mit ihrer Hilfe am Lebensende effizient in ihre Bestandteile auftrennen.

Ventilmuffen sind ein zentrales Element bei Gasflaschen: Sie ermöglichen es, mit der Flasche zu verbinden. Mithilfe von Industrierobotern lässt sich der Prozess automatisieren. Dafür übernehmen sie sowohl das Teilehandling als auch den Schweißprozess.

Prothesen passen sich oft nicht an die dynamischen Veränderungen des Knochens an. Sie lockern sich, erneute Operationen folgen. Dieses Problem könnte ein biomimetischer Klebstoff lösen, der das Einwachsen unterstützt und eine dauerhafte Adhäsion ermöglicht.

Schwankende Materialqualität, Ausschussraten und hoher Energieverbrauch beeinträchtigen die Kunststoffverarbeitung. Mithilfe von Smart-Factory-Methoden lassen sich die hohen Qualitäts- und Sicherheitsstandards in der Luftfahrt- und Automobilindustrie erfüllen.

In der Wasserstoff-Wertschöpfungskette spielen Dichtungen eine zentrale Rolle: Sie sorgen dafür, dass die Moleküle von der Gewinnung bis zur Endanwendung sicher und möglichst verlustfrei gespeichert und transportiert werden können.

Die Wirtschaftlichkeit der Hochleistungszerspanung von Stählen hängt wesentlich von der Werkzeugstandzeit ab. Prognostizierbar ist sie mit heutigen Methoden und Modellen aber nicht. Mithilfe von Greybox-Modellen wollen Forschende der RWTH Aachen das ändern.

In Bau und Industrie steigt der Bedarf an immer spezielleren Harzen. Wie ein neues Kunstharz entsteht, lässt sich am Beispiel der Entwicklung eines Harzes für die Innenbeschichtung von Abwasserrohren verfolgen.

Stahlkonstruktionen von Brücken weisen gelegentlich Ermüdungsrisse als Folge des erhöhten Schwerlastverkehrs auf und müssen saniert werden. CFK-Pflaster mit zähmodifizierten Klebstoffen sollen die geschädigte Bauteile gezielt verstärken.

Das Startup Recycling Fabrik macht 3-D-Druck nachhaltig. Dazu werden entstehende Abfälle zu Filament recycelt und so ein Wertstoffkreislauf etabliert. Die recycelten Erzeugnisse sollen für die gleichen Zwecke genutzt werden wie das Ausgangsmaterial.

Leistung und Reichweite von Fahrzeugen hängt auch mit der Reibung im Antriebsstrang zusammen. Hochleistungspolymere ermöglichen eine hohe Leistungsdichte, Haltbarkeit und Effizienz von Getrieben in verschiedenen Anwendungen.

Der Einsatz von Machine Learning und Ansätze wie die passive Speicherung von Wärme in Phasenwechselmaterialien bieten in der Elektromobilität vielversprechende Wege zur Entwicklung effizienter Wärmemanagementlösungen.

Das Bohren von Bauteilen aus Kupferlegierungen ist aufgrund der hohen Bearbeitungskräfte eine Herausforderung. Ultraschallschwingung ändern die Wirkmechanismen der Spanbildung und senken so die Bearbeitungskräfte – die Prozessgrenzen werden verschoben.

Um die Qualität in der Hochgeschwindigkeitszerspanung zu verbessern, bietet sich der Einsatz von Mineralguss und Granit an. Diese Materialien haben einen geringen Ausdehnungskoeffizienten und dämpfen Schwingungen.

Rückstände organischer Prozessmedien verringern die Klebeeignung von Oberflächen erheblich. Eine  am Fraunhofer IPM entwickelte Technologie weist organische Reste bis in den Bereich weniger mg pro m² anhand ihrer Fluoreszenz großflächig, schnell und lückenlos nach.

Laser haben sich als Werkzeuge für das präzise Schweißen und Schneiden von Metallen etabliert. Doch auch für die hoch ausgelastete Pulverbeschichtung bietet der Laser Vorteile: Er ist schnell, energieeffizient und lässt sich präzise steuern.

Digitaler Zwillinge für die virtuelle Planung, Auslegung und Inbetriebnahme müssen immer aussagekräftiger werden. Eine Plattform zur Echtzeit-Co-Simulation von Digitalen Zwillingen für die Virtuelle Inbetriebnahme hilft, mit der Modellkomplexität umzugehen.

Hochleistungsepoxidharze sind wichtige Werkstoffe für eine Vielzahl von Anwendungen, insbesondere für die Automobil- und Luftfahrtindustrie. Spezielle Messverfahren helfen bei der Formulierung und bei der Kontrolle von Aushärtungszeit und -temperatur.

Der Bedarf an Leichtbaulösungen für die Automobilindustrie führt zu neuartigen Produktideen und Fertigungstechnologien. Hierzu zählt zum Beispiel das Aluminium-Hotforming. Interessante Werkstoffe sind hier Aluminium-Magnesium-Silicium- und Aluminium-Zink-Legierungen.

Autobatterien und Elektromotoren sollen wiederaufbereitet werden können. Zentral sind dafür neben geeigneten Geschäftsmodellen und passenden Batteriedesigns auch die roboterbasierte Demontage. Ein aktuelles Forschungsprojekt widmet sich dem Thema.