Technologien

In der Arbeitsgruppe Weichmagnetische Werkstoffe werden innovative Pulvertechnologien zur Herstellung weichmagnetischer Komponenten eingesetzt, um besondere Eigenschaftsprofile einzustellen.

ENERGIEEFFIZIENTE UND KOSTENGÜNSTIGE BATTERIEELEKTRODEN DURCH LÖSUNGSMITTELFREIE PROZESSE | Die industrielle Skalierung neuer Produktionsprozesse für Batteriekomponenten ist entscheidend, damit innovative Batterietechnologien in die Anwendung gelangen. Leistungsfähige Materialien allein reichen dafür jedoch nicht aus: Sie müssen auch in skalierbaren, effizienten und nachhaltigen Herstellungsprozessen verarbeitet werden. Genau hier setzt die Forschung des Fraunhofer IFAM an: Mit innovativen Pulvertechnologien und lösungsmittelfreien Elektrodenprozessen entwickelt das Institut neue Ansätze für die Batteriezellfertigung und betrachtet deren Umsetzung bis hin zur industriellen Produktion.

Hart- oder auch Permanentmagnete sind für viele Anwendungen essenziell. Ihr Einsatz reicht von Kleinstmagneten in Vibrationsmotoren für Mobiltelefone, Mikrofone und Kopfhörer bis hin zu Elektromotoren für E-Bikes und PKW. Die konventionelle Herstellung der Magnete ist allerdings ressourcen- und kostenintensiv. Zudem sind die herstellbaren Geometrien begrenzt, was gerade im Hinblick auf die fortschreitende Miniaturisierung ein Problem darstellt. Das Fraunhofer IFAM arbeitet daher an der Entwicklung von Verfahren, mit denen Hartmagnete auf Basis Seltener Erden ressourcenschonender und komplexer gefertigt werden können.

INNOVATIVE WERKSTOFFE MIT MAßGESCHNEIDERTEN EIGENSCHAFTEN | Metall-Keramik-Komposite ermöglichen Eigenschaftskombinationen, die mit klassischen Werkstoffen nicht realisierbar sind – etwa gute elektrische Leitfähigkeit bei gleichzeitig hoher Härte oder Verschleißfestigkeit. Am Fraunhofer IFAM entwickeln wir diese Multi Material Werkstoffe entlang der gesamten Prozesskette: von der Materialentwicklung über die Aufbereitung bis zur Formgebung und Anwendung.

Hersteller von Metallteilen – insbesondere in der Automobilindustrie, Luftfahrt, Medizintechnik oder Maschinenbau – stehen regelmäßig vor einer Herausforderung: Wie lassen sich komplexe oder modulare Metallbauteile effizient fügen, wenn klassische Verfahren wie Schweißen oder Löten an ihre Grenzen stoßen? Eine innovative Lösung bietet das Sinterfügen – ein integriertes Fügeverfahren im Metallpulverspritzguss (MIM).

Im Metallpulverspritzguss nimmt die Bedeutung einer verlässlichen, datenbasierten Qualitätsüberwachung stetig zu. Gerade bei sicherheitsrelevanten Bauteilen sind reproduzierbare Prozesse, lückenlose Dokumentation und frühzeitige Fehlererkennung entscheidend. Am Fraunhofer IFAM verbinden wir über 30 Jahre Erfahrung in der Formgebung von Metallpulvern mit moderner Prozessdigitalisierung, um Fertigungsprozesse digital darzustellen und gezielt zu optimieren.

Der Metallpulverspritzguss (Metal Injection Molding, MIM) ist das Schlüsselverfahren, wenn es um die wirtschaftliche Serienfertigung von hochpräzisen, komplexen Metallbauteilen geht. Dabei verbindet MIM die Gestaltungsfreiheit des Kunststoffspritzgusses mit den mechanischen Eigenschaften metallischer Werkstoffe. Das Fraunhofer IFAM zählt seit über 30 Jahren zu den führenden Forschungseinrichtungen auf diesem Gebiet und unterstützt Industriepartner bei der Umsetzung innovativer Werkstoff- und Bauteillösungen in neue Produkte.

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.

SCHADENSANALYSE VON METALLISCHEN WERKSTOFFEN UND METALLBAUTEILEN | Schadensfälle an Metallbauteilen und metallischen Werkstoffen haben unterschiedlichste Ursachen und Formen. Dazu zählen beispielsweise thermische oder mechanische Beanspruchungen oder Korrosion. Um ein Bauteilversagen und damit verbundene Produktionsausfälle zu vermeiden, ist eine umfassende Analyse unumgänglich. Hier sind wir der richtige Ansprechpartner: Wir betrachten dabei das gesamte Umfeld von der Werkstoffauswahl über die Konstruktion bis zur Fertigung. In unserem nach DIN EN ISO 9001 zertifizierten Prüflabor stehen dafür verschiedene Methoden wie Untersuchungen der Bruchfläche, der Mikrostruktur oder Härtemessungen zur Verfügung. Mit unserer langjährigen Erfahrung unterstützen wir Sie gern bei der Aufklärung der Schadensursache und beraten Sie zu Maßnahmen zur Schadensvermeidung.

PRÜFVERFAHREN FÜR DIE CHARAKTERISIERUNG UND QUALITÄTSSICHERUNG VON PULVERN | Bei pulverbasierten Fertigungsverfahren beeinflussen die Eigenschaften des Pulvers maßgeblich die Endeigenschaften des Bauteils. Ausschlaggebend sind vor allem die Teilchengröße und Partikelform sowie die Fließfähigkeit des Schüttgutes. Die Bestimmung des richtigen Pulvers ist daher entscheidend für eine erfolgreiche Produktion. Wir bieten vielfältige, teils nach DIN EN ISO 9001 zertifizierte, Verfahren zur Charakterisierung von Pulvereigenschaften an. Durch unsere langjährige Erfahrung können wir die Ergebnisse zielgenau interpretieren und Optimierungspotenziale aufzeigen. Wir wissen, worauf es ankommt und sind Ihr Ansprechpartner für alle messtechnischen Fragestellungen zur Pulveranalyse.