Technologien

INNOVATIVE FERTIGUNGSLÖSUNGEN FÜR KOMPLEXE BAUTEILE | Die industrielle Fertigung steht zunehmend vor der Herausforderung, komplexe Bauteile schneller, flexibler und wirtschaftlicher herzustellen – insbesondere Prototypen und Kleinserien. Branchen wie Automotive, Maschinenbau, Medizintechnik und Luftfahrt benötigen funktionale Bauteile mit seriennahen Eigenschaften, ohne lange Entwicklungszeiten oder hohe Werkzeugkosten in Kauf nehmen zu müssen. Mit Freeform Metal Injection Moulding (Freeform MIM) steht am Fraunhofer IFAM eine innovative Lösung zur Verfügung. Die Technologie verbindet die Vorteile eines industriell etablierten Serienverfahrens – des Pulverspritzgießens – mit der Flexibilität der additiven Fertigung.

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.

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.

Maßgeschneiderte Systeme für die Applikation von Klebebändern/ Klebfilmen für Kraftübertragung, Spaltausgleich, Abdichtung und Kennzeichnung.

Das Fraunhofer IFAM beschäftigt sich seit 2008 mit Elektromobilität und gießtechnischer Herstellung von Komponenten des elektrischen Antriebs. Im Fokus stehen die Entwicklung und Erprobung neuer Gießkonzepte und Konstruktionsweisen für Gussteile des Elektromotors. Mit der Analyse und Bewertung von Gussteilen für den Karosseriebau elektrischer Fahrzeuge wurde das Kompetenzfeld erweitert und widmet sich hierbei insbesondere dem Giga-Casting.

In allen Füge- und Dichtprozessen in der Fertigung sind die Vermessung und das Verständnis vorhandener Spalte zwischen Bauteiloberflächen entscheidend. Die genaue Charakterisierung der Spalte trägt erheblich dazu bei, optimale Verbindungen zwischen den Oberflächen der zu verbindenden Komponenten zu erreichen. Das Fraunhofer IFAM in Stade hat hierfür eine neuartige automatisierte Methode entwickelt, die vorab eine präzise Aufzeichnung von Spalten und Oberflächentopographien ermöglicht und dadurch die nachfolgende individuelle Kompensation der Spalte optimiert. Dieser Fortschritt verbessert nicht nur die Effizienz und Qualität des Füge-, Dicht- bzw. Montageprozesses, sondern reduziert auch den zeitlichen Aufwand für manuelle Anpassungen erheblich.

PLASMA- UND LASERVERFAHREN: DIE UMWELTFREUNDLICHE ART DER OBERFLÄCHENVORBEHANDLUNG | Ressourcen- und umweltschonende Verfahren sind gefragter denn je. Die Funktionalisierung von Bauteilen mittels Plasma- oder Lasertechnik ermöglicht es, den Einsatz von Nasschemie wie Lösemitteln und Primern massiv zu reduzieren. Dadurch wird der CO2-Fußabdruck von Fertigungsprozessen und Produkten deutlich verbessert. Am Fraunhofer IFAM werden aktuell vielseitige Anwendungsmöglichkeiten von Plasma- und Lasertechniken zur Vorbehandlung und Funktionalisierung von unterschiedlichsten Oberflächen wie zum Beispiel Metallen, Polymeren und Glas erforscht.

EFFIZIENTE PLASMABESCHICHTUNG MIT MAßGESCHNEIDERTEN DÜSEN | Die inline-Beschichtung mit Atmosphärendruck-Plasmen hat sich als nachhaltige Lösung in der industriellen Fertigung etabliert. Die Technik bietet beispielsweise umweltfreundlichen Korrosionsschutz und ermöglicht die sichere Haftvermittlung von Klebstoffen und Lacken – und das ohne den Einsatz schädlicher Primer. Dabei stellt jedes industrielle Einsatzszenario individuelle Herausforderungen: Von der Beschichtungsbreite über die Zugänglichkeit komplexer, dreidimensionaler Bauteile bis zur Behandlung temperatursensitiver Materialien. Am Fraunhofer IFAM werden maßgeschneiderte Düsenköpfe entwickelt, die flexibel auf die unterschiedlichen Anforderungen reagieren.

PLASMABESCHICHTUNGEN: CHEMIEFREIE DÜNNSCHICHTEN FÜR NEUE OBERFLÄCHEN- UND PRODUKTEIGENSCHAFTEN | Der Bedarf an speziellen Funktionsbeschichtungen für Halbzeuge und Produkte ist in vielen Industriebereichen – von der Automobilproduktion über die Kunststoffverarbeitung bis hin zur Medizintechnik oder Biotechnologie – sehr groß. Das Fraunhofer IFAM erforscht und entwickelt plasmagestützte Beschichtungsverfahren, die das Eigenschaftsspektrum dieser Halbzeuge und Produkte nahezu unabhängig vom eingesetzten Werkstoff entscheidend verbessern. Und das ohne Einsatz von Chemikalien! Das macht diese Verfahren aktuell besonders interessant, denn es hilft Firmen dabei, Regularien wie der REACH-Verordnung oder den HSE-Richtlinien gerecht zu werden.

UMWELTSIMULATION FÜR PRÜFUNGEN UND TESTS VON ANTI-EIS-BESCHICHTUNGEN | Für die Charakterisierung von Oberflächen sind Labortests unter reproduzierbaren Vereisungsbedingungen notwendig, um die Eisbildung und die Eishaftfestigkeit zu untersuchen. Materialentwickler erhalten so erste Hinweise zur Performance der Oberflächen. Das Fraunhofer IFAM ermittelt in anwendungsspezifischen Labortests das Potential neu entwickelter eisphober Beschichtungen.