Technologien

Im Korrosionsprüflabor am Fraunhofer IFAM stehen Ihnen diverse Prüfverfahren zur Verfügung – sowohl für die Luftfahrt, als auch für den Automobilbau und die maritime Technik sowie für alle anderen Anwendungen, in denen Korrosionsschutz wichtig ist. So profitieren Sie nicht nur von der Expertise unserer Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter im Bereich Korrosionsschutz, sondern auch von der Vielfalt unserer Möglichkeiten.

Korrosion stellt eine ernsthafte Bedrohung für die Langlebigkeit und Funktionalität metallischer Bauteile dar. Sie wird durch Umwelteinflüsse und den Kontakt mit korrosiven Medien verursacht und führt weltweit zu enormen wirtschaftlichen Schäden. In einer Industrienation belaufen sich die direkten Kosten durch Korrosion auf jährlich schätzungsweise etwa drei bis vier Prozent des Bruttoinlandsprodukts (BIP). Eine frühzeitige Prävention ist daher entscheidend, um Werte zu erhalten und Kosten zu minimieren.

Das »Zentrum für vernetzte Oberflächen- und Lacktechnik« am Fraunhofer IFAM zeigt die Zukunft der Oberflächenbehandlung. Das hochmodern ausgestattete Technikum verfügt über digital verknüpfte Industrieroboter – wie u. a. Lackierroboter – für die automatisierte Reinigung, Vorbehandlung und anschließende Lackierung von Bauteiloberflächen in Klein- und Großstrukturen. Dabei wird die gesamte Prozesskette digital abgebildet und um Interaktionsmöglichkeiten mithilfe von Virtual und Augmented Reality ergänzt. FuE-Ziele sind u. a. die Realisierung digital vernetzter Oberflächentechniksysteme und -prozesse als auch die Prozess- und Qualitätsoptimierung durch maschinelles Lernen und den Einsatz von AR-/VR-Methoden.

TECHNOLOGIEN FÜR DIE VERARBEITUNG VON FESTKÖRPERBATTERIEMATERIALIEN UND DEN ZELLBAU UNTER INERT-ATMOSPHÄRE (GLOVEBOX) | Aktuell setzt insbesondere die Automobilindustrie auf die Festkörperbatterie (auch: Feststoffbatterie) für Elektro-Autos. Für die Entwicklung dieser Batterien und Akkus auf Basis der Festkörpertechnologie, bei der feste und keine flüssigen Elektrolyte zum Einsatz kommen, werden neue Materialien und Fertigungsverfahren gebraucht. Das Fraunhofer IFAM untersucht unterschiedliche Verfahren für die Entwicklung und Verarbeitung von Rohstoffen und Materialien sowie den Zellbau von Feststoffbatterien. Im Batterielabor können alle Verfahren mittels einer Glovebox in einem Micro-Environment unter Inert-Atmosphäre angewandt werden.

ENTWICKLUNGSLABOR FÜR ENERGIESPEICHERMATERIALIEN UND BATTERIEZELLEN | Die zugrundeliegenden Aktivmateralien sind der Ausgangspunkt für kostengünstige und ökologische Energiespeicher und Batterien mit hoher Energiedichte, Leistung, Lebensdauer und Effizienz. Das Fraunhofer IFAM verfügt über umfangreiche Möglichkeiten zur Analytik für Ihre individuellen Fragestellungen. Des Weiteren bieten wir Begleitung und Unterstützung in allen Aspekten der Materialentwicklung und -validierung für elektrische Energiespeicher und Batteriezellen.

HERSTELLUNG VON ELEKTRODEN UND BATTERIEZELLEN | Die Herstellung von Batteriezellen umfasst eine komplexe Prozesskette vom Pulver bis zur Zelle. Zwischen den einzelnen Prozessschritten bestehen vielfältige Wechselwirkungen. Änderungen einzelner Prozessschritte führen daher oft zu Änderungen entlang der gesamten Kette. Dies gilt umso stärker, je weiter am Anfang der Kette der jeweilige Schritt angeordnet ist. Der Einsatz neuartiger Materialien etwa erfordert im Allgemeinen mindestens die Entwicklung angepasster Komponenten und dazu passender Zellkonzepte. Das Fraunhofer IFAM daher stets auf die vollständige Betrachtung aller Aspekte – vom Pulver bis zur Zelle.

VUV-STRAHLUNG OPTIMIERT SILIKONEIGENSCHAFTEN AN DER OBERFLÄCHE | Silikonelastomere begegnen uns in vielen unterschiedlichen Bereichen. Aufgrund ihrer hohen Elastizität, ihrer sehr guten Temperaturbeständigkeit und ihrer Biokompatibilität eignen sie sich für verschiedenste Anwendungen, beispielsweise in der Medizin- oder Lebensmitteltechnik. Die Oberflächeneigenschaften des Materials hingegen sind nicht ideal und erschweren den Einsatz in bestimmten Anwendungen. So sind Silikone beispielsweise verschleißanfällig, schmutzanziehend und lassen sich nur bedingt kleben. Am Fraunhofer IFAM wurde ein Verfahren entwickelt, mit dem sich die Oberflächen schnell und flexibel modifizieren lassen ohne die hervorragenden mechanischen Eigenschaften der Silikone zu beeinträchtigen.

ENERGIEEFFIZIENTE, UMWELTSCHONENDE FUNKTIONALISIERUNG VON OBERFLÄCHEN MIT LICHT | Der Einsatz von Licht zur Bearbeitung von Oberflächen – wie das Reinigen oder Beschichten – bietet viele Vorteile gegenüber anderen Oberflächenbehandlungen. UV-Licht als Werkzeug ist berührungslos, energieeffizient, chemikalienfrei und wirkt desinfizierend. Und dabei auch noch kostengünstig mit hoher Flächenleistung und Homogenität. In Kombination mit anderen Schlüsseltechnologien wie der Kleb- und Lacktechnik eröffnet die Verwendung von VUV-Strahlung gänzlich neue Ansätze zur Entwicklung innovativer Produkte und optimierter Produkteigenschaften. Das Fraunhofer IFAM verfügt über langjährige Erfahrung auf dem Gebiet der VUV-Technologie mit Excimer- und Hg-Strahlern und unterstützt Unternehmen bei der Prozessentwicklung für ihre Oberflächenbehandlung.

STRAHLENVERFOLGUNG (RAYTRACING) FÜR OPTIMIERTE OBERFLÄCHENBEHANDLUNG MIT LICHT | Strahlenverfolgung (Raytracing) für optimierte Oberflächenbehandlung mit Licht | Das Bestrahlen von Oberflächen mit Licht ist ein gängiges Verfahren der Oberflächentechnik. Es kann beispielsweise zur Reinigung oder Aktivierung von Oberflächen vor dem Kleben oder Lackieren dienen. Aktuell ist außerdem das Interesse an der Desinfektion von Oberflächen mit UV-Licht stark gestiegen. Um Bestrahlungsanlagen zu konzipieren und optimal auszulegen, simulieren Forscherinnen und Forscher am Fraunhofer IFAM die Lichtverteilung und -intensität mit einem Algorithmus, der neuerdings insbesondere durch die Anwendung in der 3D-Computergrafik Bekanntheit erlangte: Der Strahlenverfolgung oder (im Englischen) dem »Raytracing«.

PRÜFLABOR FÜR LACKE, BESCHICHTUNGSSTOFFE UND KORROSION | In der Lackentwicklung und Qualitätssicherung sind genormte Eignungsprüfungen des Lacks notwendig, um eine möglichst genaue Charakterisierung des Beschichtungssystems zu erhalten. Das Fraunhofer IFAM bietet eine große Bandbreite an Untersuchungsmethoden zur Bestimmung bzw. Überprüfung von bspw. Haftfestigkeit, Elastizität, Härte, Chemikalienbeständigkeit oder Wetterbeständigkeit. Dabei erfolgt die Lackprüfung sowohl an flüssigen Lacken als auch an ausgehärteten Beschichtungen. Je nach Anwendungszweck werden diese variierenden Belastungen ausgesetzt – unter Laborbedingungen oder auch bei Freibewitterung. Dafür setzen die Forscherinnen und Forscher normierte Prüfverfahren ein, aber entwickeln bei Bedarf auch maßgeschneiderte Test- und Prüfmethoden.