Technologien

Optimierte Dynamik und Stabilität durch die Kombination von Getriebeantrieb und Direktantrieb

FUNKTIONALISIERBARE METALLOBERFLÄCHEN DURCH PLASMAELEKTROLYTISCHE OXIDATION (PEO) | Die plasmaelektrolytische Oxidation (PEO), auch bekannt als Micro Arc Oxidation (MAO), ist ein nasschemisches Verfahren, das die Herstellung hochgradig funktionalisierbarer Oxidschichten auf Metallen ermöglicht, deren Oxide keine elektrische Leitfähigkeit besitzen – wie beispielsweise Aluminium, Magnesium oder Titan. Diese Schichten sind gleichzeitig hart, verschleißfest, hitzebeständig und porös, was ihre Anwendung in Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik und weiteren Hochleistungsbranchen ideal macht.

INNOVATIVE OBERFLÄCHEN- UND STRUKTURMESSTECHNIK FÜR STABILE FERTIGUNGSPROZESSE | Funktionale Oberflächen und belastbare Strukturen entscheiden über Performance, Lebensdauer und Prozessstabilität. Mit optischer Messtechnik und zerstörungsfreien Prüfverfahren (ZfP) erfassen wir Schichtdicken, 3D-Geometrien und Strukturzustände schnell, rückführbar und anwendungsnah – im Labor, in der Fertigung oder mobil direkt bei Ihnen vor Ort.

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).

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.

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.

Die Flugzeit-Sekundärionenmassenspektrometrie (ToF-SIMS) ist eine hochempfindliche Methode zur Analyse der molekularen Zusammensetzung von Oberflächen. ToF-SIMS ist unverzichtbar für industrielle Schadensanalyse und Qualitätssicherung und eignet sich ideal zur Aufklärung von Schichtaufbauten, Identifikation filmischer oder partikulärer Kontaminationen und Schadensanalyse an Beschichtungen, Klebungen und Lackierungen – zum Beispiel in der Elektronik, Medizintechnik, Kunststoff- und Lackindustrie oder in der Materialforschung.

SIMULATION UND MODELLIERUNG VON GIESSPROZESSEN | Ein wichtiger Schritt für jede Gussteilentwicklung ist die Prozesssimulation, in der die Gestaltung des Gussteils selbst, aber auch der Form auf fertigungsgerechte Auslegung hin überprüft und ggf. optimiert wird. Durch eine detailgetreue Abbildung des gesamtem Gießvorgangs sowie der anschließenden Erstarrung können wir Bereiche identifizieren, in denen mit hoher Wahrscheinlichkeit Gussfehler auftreten werden. Die begleitende Simulation verkürzt signifikant Entwicklungszeiten und ermöglicht vielfach die Einsparung oder Reduzierung von praktischen Versuchsreihen durch eine realitätsgenaue Abbildung von Prozessen und Vorgängen. Im Sinne eines digitalen Zwillings kann sie darüber hinaus der Prozessüberwachung und -steuerung dienen.

KURZE PROZESSE DURCH HYBRIDE GUSSTEILE - OPTIMAL FÜR DEN LEICHTBAU | Das Themenfeld »Hybridguss« beschäftigt sich mit neuartigen Verbindungstechnologien unter Verwendung von Gussbauteilen. Dabei werden direkt integrierte metallische Strukturen oder auch Kunststoffe oder Faserstrukturen zur Realisierung einer Multimaterialbauweise genutzt. Direkt im Gießprozess der Metallkomponente wird die Möglichkeit zum Materialverbund gegeben. Dadurch lassen sich innovative Bauteile unter Einsparung von Fertigungsschritten realisieren, die diverse Vorteile mit sich bringen.

Mit den Kompetenzen auf dem Gebiet der Gießereitechnologie begleitet das Fraunhofer IFAM industrielle Kunden bei der gießtechnischen Umsetzung einer Idee vom Konzept über den ersten Prototyp bis zum anwendbaren Produkt. Passend zu der jeweiligen Fragestellung stehen unterschiedliche Gießverfahren und Werkstoffe zur Verfügung.