Technologien

Ober- und Grenzflächen spielen eine entscheidende Rolle für die Qualität und Leistungsfähigkeit zahlreicher Produkte und industrieller Prozesse. Bereits geringste Verunreinigungen können Beschichtungs- und Fertigungsprozesse beeinflussen und deren Funktionalität stören. Dies betrifft unter anderem Anwendungen in den Bereichen Kleben, Lackieren, Drucken und Metallisieren. Das Fraunhofer IFAM bietet eine breite Palette an Untersuchungsmethoden zur umfassenden chemischen und strukturellen Analyse von Oberflächen auf der Nanoskala an.

Auf dem Weg zur Optimierung von Robotersystemen ist eine außerordentlich leistungsfähige Softwareanwendung zur modellbasierten Kalibrierung von Industrierobotern am Fraunhofer IFAM in Stade entstanden.

Durch die Kombination dieser seriellen Kinematiken mit externen Linearachsen resultieren vielseitige und anpassungsfähige Maschinenkonzepte für die Fertigung, auch bei der Produktion großer Bauteile.

Optimierte Dynamik und Stabilität durch die Kombination von Getriebeantrieb und Direktantrieb

HOCHLEISTUNGS-KOMPOSITE FÜR ZUVERLÄSSIGE ELEKTROMAGNETISCHE VERTRÄGLICHKEIT | Elektronische Systeme sind allgegenwärtig – von komplexen Maschinensteuerungen über Sensorik in der Industrie 4.0 bis hin zu elektrischen Antrieben im Fahrzeugbau. Damit wächst auch das Risiko für elektromagnetische Störungen, die andere Geräte beeinflussen oder empfindliche Systeme außer Funktion setzen können. Die Einhaltung der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) ist daher essenziell für die störungsfreie Funktion von Geräten und die Zuverlässigkeit sensibler elektronischer Geräte. Am Fraunhofer IFAM entwickeln wir innovative funktionale Komposite zum EMV-Schutz.

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.

Alles aus einer Hand – Abdeckung der kompletten Wertschöpfungskette für die am Fraunhofer IFAM vorhandenen additiven Verfahren – von der Erzeugung der 3D-Datenmodelle über die Fertigung bis zur Endbearbeitung und -kontrolle der Bauteile.

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.

Antihaftbeschichtungen gehören aufgrund ihrer einfachen Nutzung und Reinigung seit Jahrzehnten zu den beliebtesten Beschichtungen für Kochgeschirr wie z.B. Pfannen, Auflaufformen oder Schneidwaren. Gängige Antihaftbeschichtungen werden auf einer PTFE- oder Sol-Gel-Basis hergestellt. PTFE-artigen Beschichtungen droht aufgrund von möglichen PFAS-Restriktionen der EU jedoch in naher Zukunft ein Verbot. Zudem sind diese Beschichtungen nur bedingt haltbar und verlieren mit der Zeit ihre Antihaftwirkung. Außerdem sind sie mechanisch nicht sehr stabil und müssen in einem Ofen eingebrannt werden, womit ein hoher Energieverbrauch verbunden ist. Daher sind neue, nachhaltige Lösungen mit guten Antihafteigenschaften gefragt. Die Forscherinnen und Forscher am Fraunhofer IFAM haben mit der PLASLON®-Beschichtung eine PFAS-freie Alternative entwickelt, die sich durch ihre hervorragenden Antihaft-Eigenschaften in Kombination mit ihrer hohen Beständigkeit auszeichnet.

INLINE-STRAHLPROZESSE ZUR REINIGUNG, AKTIVIERUNG UND REPARATUR VON OBERFLÄCHEN | Das klassische Druckluftstrahlen von Bauteilen zur Oberflächen-Reinigung oder zum Abtrag von Beschichtungen erfordert den Einsatz von Strahlkabinen oder aufwendigen temporären Schutzvorrichtungen. Einfacher lassen sich Strahlprozesse, beispielsweise vor dem Kleben, Lackieren, Beschichten oder Reparieren, mit dem kompakten und mobilen Vakuum-Saugstrahlen durchführen. Dabei wird durch einen Industriestaubsauger in einem abgeschlossenen Strahlkopf ein Unterdruck erzeugt, durch den das Strahlmittel auf die Oberfläche beschleunigt und sofort nach dem Strahlprozess wieder abgesaugt wird. So kann ein emissionsfreier Strahlprozesse selbst unter sensiblen Produktionsbedingungen inline erfolgen.