Aktuelles

Gemeinsam mit Partnern aus Forschung und Wirtschaft gestaltet das Fraunhofer IWS den »Digitalen Wandel in der Werkstoffprüfung« (Projekt DiWan) mit. Im Ergebnis unterstützt künftig ein virtuelles Expertensystem die Werkstoffprüfer bei ihrer Arbeit. DiWan vereint neueste Erkenntnisse aus wissenschaftlichen Aufsätzen und die Standards in der Werkstoffprüfung mit dem Praxiswissen von Erfahrungsträgern. Der digitale Assistent soll diese akkumulierte Expertise seinen menschlichen Kollegen zur Verfügung stellen – und damit das Arbeiten in den Labors für Werkstoffprüfung und Metallografie auf eine neue Ebene heben.

Ausfälle in industriellen Produktionsprozessen verursachen Kosten. Umso wichtiger ist es, diese Prozesse möglichst lückenlos zu überwachen. Dieses Vorgehen erlaubt ein frühzeitiges Detektieren von Veränderungen der Prozesse bzw. der gefertigten Bauteile. Am Fraunhofer IWS entwickeln Forschende neuartige Konzepte für eine leistungsfähige Prozessüberwachung. Sie setzen dabei Künstliche Intelligenz (KI) ein, um relevante Prozessinformationen zugänglich zu machen, diese in Echtzeit zu verarbeiten und für die Qualitätssicherung zu nutzen.

Um Batterieelektroden umweltfreundlicher, preiswerter und mit weniger Energieeinsatz als bisher herstellen zu können, hat ein interdisziplinäres Forschungsteam um Dr. Benjamin Schumm von der Gruppe für Chemische Beschichtungsverfahren »DRYtraec^®« entwickelt. Dieses neue Trockenbeschichtungsverfahren hat das Potenzial, die Elektrodenproduktion für Elektroauto-Batterien und ähnliche Energiespeicher zu revolutionieren.

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.