Technologien

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.

ENTWICKLUNGSPRÜFSTAND FÜR ENERGIE- UND RESSOURCENEFFIZIENTE E-MASCHINEN | Das Fraunhofer IFAM forscht seit vielen Jahren im Bereich der elektrischen Antriebstechnik. Um bereits während der Entwicklung elektrischer Maschinen frühzeitig Optimierungspotenziale zu erkennen, verfügt das Institut über Elektromotoren-Prüfstände zum einen im Leistungsbereich <3kW, zum anderen im Bereich von 20kW bis 100kW. Hier kann die Leistungsfähigkeit von neuartigen Technologien, Entwicklungen oder Konzepten in elektrischen Antrieben getestet werden – dies beinhaltet vor allem auch die Charakterisierung des Betriebsverhaltens von E-Maschinen (-prototypen) über die reine Erhebung von Simulationsdaten hinaus mithilfe praktischer Experimente.

MATERIALKARTEN ZUR CRASHSIMULATION VON KLEBVERBINDUNGEN | Für die Simulation von Klebverbindungen benötigt man zum einen ein geeignet gewähltes Materialmodell, zum anderen experimentell ermittelte Modellparameter für den spezifischen Klebstoff. Anhand dessen ermittelt das Fraunhofer IFAM Materialkarten für Klebstoffe. Speziell im Bereich der Kohäsivzonenmodelle (CZM) in der Automobilindustrie verfügt das Institut über langjährige Erfahrung, kann Modelle und passende Experimente vorschlagen oder bei Bedarf weiterentwickeln.

MIT DER RICHTIGEN DÜSE ZUM IDEALEN KLEBSTOFFAUFTRAG FÜR DIE KLEBTECHNISCHE FERTIGUNG | Der Auftrag von Klebstoffen erfordert je nach Anwendung verschiedenste Technologien und Vorgehensweisen. Dazu gehören neben der passenden Dosieranlage auch die Düsen, mit denen die Klebstoffraupe aufgetragen wird, aber auch Strömungssimulationen für die jeweilige Düsenform. Im Applikationstechnikum des Fraunhofer IFAM finden wir heraus, wie Ihr klebtechnischer Fertigungsprozess am besten funktioniert – von der Auswahl der Mischer über die Dosieranlage bis hin zur richtigen Düse und Applikationsform.

THERMISCH BESCHLEUNIGTE KLEBSTOFFHÄRTUNG FÜR KÜRZERE TAKTZEITEN IM KLEBPROZESS | In der klebtechnischen Fertigung ist die Härtung des Klebstoffs häufig einer der zeitintensivsten Prozessschritte. Über die gezielte Zufuhr von Wärme kann die Härtung vieler klassischer Klebstoffe allerdings beschleunigt und damit die Prozesszeit signifikant reduziert werden.

ANALYSE DER KLEBSTOFFEIGENSCHAFTEN VERBESSERT DEN KLEBPROZESS – UND LEGT DIE GRUNDLAGEN FÜR DEBONDING UND RECYCLING | So unterschiedlich jeder klebtechnische Fertigungsprozess ist, so verschieden sind auch die Anforderungen an den verwendeten Klebstoff bzw. die Klebung. Wer einen geeigneten Klebstoff für seine Fertigung sucht oder bereits mit einem bestimmten Klebstoff arbeitet und die spezifischen Eigenschaften prüfen möchte, findet im Fraunhofer IFAM den geeigneten Partner. Die Expertinnen und Experten des Fraunhofer IFAM haben sich darauf spezialisiert, die Verarbeitungs- und Endeigenschaften verschiedenster Klebstoffe analysieren und bestimmen zu können.

VERGUSS ZUM SCHUTZ VON ELEKTRONISCHEN BAUTEILEN | Mit dem stetigen Anstieg der elektronischen Baugruppen und ihrer Verwendung, beispielsweise in Kraftfahrzeugen und Sensoren, steigen auch die Anforderungen an ihre Langzeitstabilität und Funktionssicherheit. Zum Schutz dieser Bauteile bietet sich ein Polymerverguss an. Durch das Vergießen oder den Auftrag von Schutzlacken werden die zu schützenden Bauteile, beispielsweise eine Leiterplatte, durch ein Polymer vollständig umschlossen, um ihre Zuverlässigkeit zu sichern. Die Vergussmasse führt zu einer besseren Wärmeableitung, mechanischem Schutz sowie Schutz vor äußeren Einflüssen und auch zu elektrischer Isolation, wodurch die Funktionstüchtigkeit der Bauteile auch in rauen Umgebungen gewährleistet werden kann.

MATERIAL- UND KLEINTEILEIGENSCHAFTEN VON POLYMEREN, VERBUNDWERKSTOFFEN UND KLEBVERBINDUNGEN BEI KRYOGENEN TEMPERATUREN | Das Fraunhofer IFAM bietet herausragende Möglichkeiten zur Materialprüfung bei extrem niedrigen Temperaturen. Neben Prüfungen in flüssigem Stickstoff bei -196°C, können wir auch Prüfungen in gasförmigem Stickstoff bei Temperaturen bis -180°C durchführen.

KLEBSTOFFFOLIEN UND -BESCHICHTUNGEN AUF BASIS VON BENZOXAZIN - LAGERSTABIL UND NICHT AUFSCHMELZBAR | Reparaturen an Faserverbund-Bauteilen sind oftmals zeitaufwändig, da die Wiederherstellung der Funktion oder Optik einer beschädigten Stelle im Nasslaminierverfahren oder mit oberflächlich aufgebrachten Verstärkungsstrukturen mehrere Arbeitsschritte und das Aushärten des Harzes bedarf. Verwendet man stattdessen eine Klebstofffolie bzw. -beschichtung auf Basis von Benzoxazinen, ermöglicht das eine vergleichsweise einfachere Reparatur und Klebung mit Erreichen der Endfestigkeit innerhalb von 30 Minuten.

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.