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VERSUCHE FÜR DIE WERKSTOFFPRÜFUNG UND BAUTEILSIMULATION SOWIE PRÜFUNG VON KLEBVERBINDUNGEN | Das Fraunhofer IFAM verfügt über ein nach DIN EN ISO 9001:2015 zertifiziertes Werkstoffprüflabor. Dieses Labor ist für die in der DAkkS-Urkunde genannten Verfahren nach DIN EN ISO/IEC 17025:2018 akkreditiert. Hier werden Versuche durchgeführt, um Werkstoffe, Strukturen und insbesondere Klebverbindungen nach genormten und selbst entwickelten Verfahren zu prüfen, z. B. für die Automobilindustrie oder den Schienenfahrzeugbau. Die Ergebnisse dieser Versuche bilden die Grundlage für die Simulation des Bauteilverhaltens. Im Fokus vieler Arbeiten steht das Zugverhalten von faserverstärkten Kunststoffen , aber auch die Schlag- und Schälfestigkeit von Klebungen sind Gegenstand der Prüfungen. Insbesondere um das komplexe Verhalten von Klebverbindungen zu beschreiben, entwickeln die Forscherinnen und Forscher bei Bedarf auch maßgeschneiderte Prüfmethoden.

MIT LASERINDUZIERTER PLASMASPEKTROSKOPIE (LIBS) BETRIEBSPROZESSE DURCH INLINE-LÖSUNG ENTSCHLACKEN | Spuren von Latex-Handschuhen oder gar Handschweiß auf gereinigten Elektronikbauteilen oder ein Ölfilm auf einem Reifenblech: Herstellungsprozesse, Bearbeitungen und der Einsatz von Trennmitteln können Oberflächen kontaminieren. Damit ein stabiles Kleben sichergestellt werden kann, müssen Oberflächen jedoch enorm sauber sein. Kleben ist ein sogenannter spezieller Prozess. Das bedeutet, dass die Klebprozesse nicht zu 100% zerstörungsfrei überprüfbar sind und eine prozessbegleitende Qualitätssicherung essentiell ist. Ein wichtiger Aspekt dabei ist – neben der Analyse der Klebstoffe – die Erkennung von Oberflächenkontaminationen, damit die Adhäsionskräfte gewährleistet sind.

Beim Laser Beam Melting handelt es sich um ein pulverbettbasiertes additives Fertigungsverfahren, das in der Industrie weit verbreitet ist. Das Fraunhofer IFAM beschäftigt sich mit der Material- und Prozessentwicklung entlang der gesamten Prozesskette des Laser Beam Meltings. Mit Hilfe unserer Pulveranalytik können Fließverhalten und Packungsverhalten des Ausgangspulvers charakterisiert werden, welche die Bauparameter maßgeblich beeinflussen. Darüber hinaus wird am Fraunhofer IFAM die komplette Parameterentwicklung für verschiedenste Materialien wie Titan-, Aluminium-, oder Stahllegierungen durchgeführt. Bei der Ermittlung notwendiger Wärmebehandlungen greifen wir auf unsere Analysemöglichkeiten und langjährige Erfahrung aus der Metallverarbeitung zurück.

WASSERSTOFF-BARRIEREBESCHICHTUNGEN FÜR TANKS, PIPELINES UND MEHR | Für Wasserstoff-Tanks u.Ä. werden heute noch immer überwiegend metallische Materialien (bspw. Stahl oder Aluminium) entweder als Vollmaterial oder als Liner in polymeren Materialien verwendet, die ein enormes zusätzliches Gewicht darstellen. Damit auch leichte Materialien wie Faserverbundkunststoffe für Treibstofftanks etc. verwendet werden können, die selbst keine ausreichende Barriere für Wasserstoffpermeation bieten, entwickelt das Fraunhofer IFAM Barrierebeschichtungen, die die Durchlässigkeit von Wasserstoff stark reduzieren und damit vielseitige Möglichkeiten für den Leichtbau in Luft- und Raumfahrt, aber auch in anderen Bereichen bieten.

BENETZBARKEIT VON OBERFLÄCHEN: FÜR DIE SICHERE ADHÄSION VON KLEBSTOFFEN UND LACKEN | Die Benetzbarkeit eines Bauteils spielt eine zentrale Rolle, damit Klebstoffe, Beschichtungen und Lacke stabil und sicher auf dessen Oberflächen haften. Zudem gibt es selbstreinigende oder trennende Schichten, für die nur eine geringe Benetzbarkeit benötigt wird. Um sicherzustellen, dass eine Oberfläche für ihre Anwendung optimal vorbereitet ist, bietet das Fraunhofer IFAM verschiedene Testmöglichkeiten wie Kontaktwinkel- und Testtintenmessungen an. Darüber hinaus werden Lösungen zur Optimierung der Bauteiloberflächen von der Reinigung über die Aktivierung bis zur Beschichtung auf Wunsch für Sie erarbeitet.

INTEGRATION HOCHELEKTRISCH UND THERMISCH LEITFÄHIGER FÜLLSTOFFE IN EINEN KUNSTSTOFF | Das Fraunhofer IFAM ist spezialisiert auf das Compoundieren hochgefüllter Spezialpolymerkomposite und die anschließende Weiterverarbeitung zu druckfähigen Kompositfilamenten. Für die Verarbeitung bzw. Herstellung von Filamenten aus Polymerkompositmaterialien besitzt das Institut umfassendes Know-how und neueste Technologien bzw. Prozesstechniken. Die Zusammensetzung des Materials (Füllstoffe, Füllstoffgehalt) als auch die Auswahl des Basispolymers, erfolgt maßgeschneidert nach Anforderungsprofil des Anwenders.

SIE BENÖTIGEN BESTIMMTE EIGENSCHAFTEN EINES METALLS IN EINEM KUNSTSTOFF? | Dann bietet das Fraunhofer IFAM mit seinen entwickelten Polymerkompositen die Lösung! Die spezielle Compoundtechnik des Fraunhofer IFAM macht es möglich, auf Basis einer großen Bandbreite thermoplastischer Kunststoffe und Elastomere, spezielle Komposite zu fertigen, die zum Beispiel hochelektrisch und / oder thermisch leitfähig sind.

Mit Atmosphärendruck-(AD)-Plasmen lassen sich Oberflächen effizient und umweltschonend reinigen, aktivieren und beschichten. In der Industrie hat sich das Verfahren mittlerweile zur Vorbehandlung von Oberflächen vor Kleb-, Druck- und Lackierprozessen etabliert, um den Einsatz von Lösungsmitteln (VOC) zu reduzieren. Zudem dienen die plasmapolymeren Nanoschichten in der Produktion als Korrosionsschutz, zur umweltfreundlichen Haftvermittlung, zur elektrischen Isolation oder als permanente hydrophobe Trennschicht. Das Fraunhofer IFAM entwickelt kundenspezifische Lösungen durch angepasste Verfahren und Beschichtungen mit AD-Plasma für verschiedenste Anwendungen.

VERGUSS ZUM SCHUTZ VON ELEKTRONISCHEN BAUTEILEN | Mit dem stetigen Anstieg der elektronischen Baugruppen und ihrer Verwendung, beispielsweise in Kraftfahrzeugen und Sensoren, steigen auch die Anforderungen an ihre Langzeitstabilität und Funktionssicherheit. Zum Schutz dieser Bauteile bietet sich ein Polymerverguss an. Durch das Vergießen oder den Auftrag von Schutzlacken werden die zu schützenden Bauteile, beispielsweise eine Leiterplatte, durch ein Polymer vollständig umschlossen, um ihre Zuverlässigkeit zu sichern. Die Vergussmasse führt zu einer besseren Wärmeableitung, mechanischem Schutz sowie Schutz vor äußeren Einflüssen und auch zu elektrischer Isolation, wodurch die Funktionstüchtigkeit der Bauteile auch in rauen Umgebungen gewährleistet werden kann.

Die Alterung von Klebungen setzt unmittelbar mit ihrer Fertigung ein. Entscheidend für ihre Geschwindigkeit und damit ihrer Bedeutung für das geklebte Bauteil sind die äußeren Beanspruchungen. Dabei sind die sichtbaren bzw. messbaren Erscheinungsformen der Alterung sehr vielfältig. So kann zum Beispiel die Glasübergangstemperatur durch den Abbau von polymeren Strukturen sinken oder durch Weichmacherdiffusion sowie Einbau steifer Molekülstrukturen in die polymeren Ketten steigen. Spezielle Funktionen des Klebstoffes, z.B. Leitfähigkeiten oder Dämpfung, können sich verschlechtern und / oder die Klebfestigkeit kann abfallen. Am Fraunhofer IFAM untersuchen wir die Alterung von Klebstoffen, um die Langlebigkeit von Klebverbindungen nachhaltig zu verbessern.