Aktuelles

Das Fraunhofer IWS arbeitet an einer neuen Evolutionsstufe des reaktiven Fügens. Reaktive Multischichtsysteme (RMS) sollen künftig als Direktbeschichtung auf Wafer- und Bauteilebene oder als dünne Folien Sensoren und andere Bauteile in der Mikrosystemtechnik besonders schonend und umweltfreundlich fügen – bei geringerem Energieeinsatz und dennoch weit schneller als die bisher eingesetzten Fügetechnologien.

Moderne Spritz-, Schweiß- und additive Fertigungstechnologien sollen dabei helfen, einem sehr sparsamen alternativen Raketenantrieb für lukrative Kleinsatelliten-Missionen zum Durchbruch zu verhelfen. Dabei handelt es sich um ein Aerospike-Triebwerk. Sie könnten den Treibstoffverbrauch bei vielen Raketenstarts um ein Drittel senken und damit die ökologische und finanzielle Bilanz der Raumfahrt verbessern.

Funktionalisierte Faser-Kunststoff-Verbunde sollen Metalle ersetzen – daran arbeitet ein Team um Manuel Reif. Der Forscher aus der Gruppe Thermisches Spritzen wurde nun für seine Forschungen im Leichtbau mit dem Oerlikon Metco Young Professionals Award ausgezeichnet. Sie haben eine Lösung gefunden, Faser-Kunststoff-Verbunde so zu funktionalisieren, dass sie auch dort zum Einsatz kommen können, wo bislang Metalle überlegen waren. Am Beispiel einer Flugzeugtragfläche zeigten sie, wie sich mittels thermischen Spritzens Mehrschichtheizsysteme aufbringen und gleichzeitig das Gewicht verringern lassen.

Jährlich vergibt die Gesellschaft für Tribologie (GfT) Förderpreise für herausragende wissenschaftliche Arbeiten innerhalb der Tribologie. Der diesjährige Gewinner Dr. Stefan Makowski vom Fraunhofer IWS konnte mit seiner Promotionsarbeit »Superlubricity und tribochemischer Verschleiß: Wechselwirkung von tetraedrisch amorphen Kohlenstoffschichten mit fettsäurebasierten Schmierstoffen« überzeugen.

Im Zuge der digitalen Revolution nehmen numerische Simulations- und Berechnungsmethoden eine entscheidende Rolle in allen Phasen des Produktlebenszyklus ein. Um strukturrelevante Produkte der Zukunft für den Automobilbau und die Luftfahrt sowie für die Medizin und Energietechnik zu entwickeln, bedarf es einer ganzheitlichen Strategie mit besonders enger Verzahnung zwischen virtueller und realer Welt.

Sicherungen, Module und Verbindungskabel kommen in den unterschiedlichsten technischen Umgebungen zum Einsatz – vom Inneren herkömmlicher Schaltschränke bis in den Weltraum reichen die Anwendungsgebiete. Während der Automatisierungsgrad in der Herstellung unterschiedlicher technischer Komponenten steigt, bleibt die Verkabelung ein aufwendiger und fehleranfälliger manueller Prozess. Forschende am Fraunhofer IWS entwickeln mit Partnern wie AIRBUS Verfahren, um Leiterbahnen günstig und sicher herstellen zu können.

Mit dem Stahlbau verbinden viele Menschen das Handschweißen mit grell leuchtendem Lichtbogen. Um großformatige, hochbelastete Stahlbaukonstruktionen wie Hallenkräne oder Windkrafttürme qualitätsgerecht zu fertigen, bedarf es eines umfassenden technischen Know-hows und effizienter Verfahren. Hochenergetische, moderne Fügeverfahren, wie das Laserstrahlschweißen sind auf dem Weg, den Stahlbau in den nächsten Jahren zu revolutionieren. Dieses Ziel verfolgte ein in den vergangenen 2,5 Jahren durchgeführtes Forschungsprojekt zum verzugs- und energiearmen Laserstrahlschweißen für dickwandige Stahlbaustrukturen.

Normgerechte Kennwerte sind die unverzichtbare Basis für die Werkstoffauswahl zu Beginn einer Bauteilentwicklung. Mit fortschreitendem Entwicklungsstadium eines neuen Produkts treten jedoch anwendungsorientierte Belastungsszenarien in den Fokus, die sich am Fraunhofer IWS durch eine unmittelbare Verknüpfung zwischen Prozesswissen und werkstofflichem Verständnis in individuelle Prüfszenarien umwandeln lassen.

Die neue Werkstoffklasse der Hochentropielegierungen (HEL) verspricht viele Innovationen in der Luftfahrt, im Turbinen- und Werkzeugbau und in weiteren Industriezweigen. Die unzähligen Variationen der chemischen Komposition dieser Werkstoffklasse zu testen, würde viele tausend Jahre Entwicklungsarbeit benötigen. Forscher des Fraunhofer IWS haben Methoden zur Werkstoffentwicklung weiterentwickelt, die diese Arbeiten enorm beschleunigen.

Die Elektrifizierung kommunaler Nutzfahrzeuge verstärkt die Nachfrage nach ultraleichten Fahrzeugaufbauten, um das zusätzliche Batteriegewicht zu kompensieren. Ein angepasster Multimaterial-Leichtbau auf Basis faserverstärkter Kunststoff-Halbzeuge und Aluminiumstrukturen lässt es zu, Leichtbaubehälter kostengünstig in Kleinserie zu fertigen. Besonderen Stellenwert nimmt dabei die Art der Fügetechnologie ein.