Ausgabe - 16 - 2012 - Produktion

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18 · F&E · Produktion · 19. April 2012 · Nr. 16 Werkstoffe Die Eigenschaften des Holzes erforschen Produktion Nr. 16, 2012 Die Empa betreibt seit 75 Jahren Forschung zum Holz. Was mit Untersuchungen zu den Eigenschaften Schweizer Holzsorten begann, ist zu einem weit verzweigten Forschungsgebiet herangewachsen. Zürich (ba). Das Ziel der Empa ist seit Beginn, innovative Holzprodukte zu entwickeln, die in Zusammenarbeit mit Industriepartnern wirtschaftlich genutzt werden können, so Tanja Zimmermann, Leiterin der Empa-Abteilung Holz. Dies komme auch im neuen Namen „Angewandte Holzforschung“ zum Ausdruck. Wie das im Einzelnen funktionieren kann, erläutert Ingo Burgert, seit 2011 Professor für holzbasierte Materialien an der ETH und zugleich Leiter der Arbeitsgruppe „Bio-inspired Wood Materials“. Er untersucht das Phänomen des Kernholzes, das Bäume ab einem bestimmten Alter bilden und das häufig eine erhöhte Dauerhaftigkeit aufweist. Er geht Fragen nach wie: Ist es möglich, das Holz nachträglich chemisch zu modifi- Problem Leichtbau: Wie pflanzt sich der Schall in einem Holzhaus fort? Der Akustikexperte erklärt es. Bild: Empa zieren und damit härter und haltbarer zu machen? Kann man Holz nachträglich etwa mit funktionellen Nanopartikeln versetzen? Sind Komposit-Materialien aus Holz und Karbonfasern möglich? Francis Schwarze und Mark Schubert versuchen ebenfalls, das Eigenschaftsprofil von Hölzern gezielt für spezielle Verwendungszwecke zu beeinflussen, etwa mit Hilfe von Holz zersetzenden Pilzen Klangholz für Musikinstrumente zu schaffen oder durch den Einsatz von Enzymen Holzoberflächen völlig neue Eigenschaften zu verleihen. So kann eine Holzoberfläche etwa pilz- und bakterienresistent ausgerüstet werden. Auch selbstklebende Späne für Faserplatten sind machbar. Aus Holz lassen sich aber auch interessante Substanzen und Materialien isolieren beziehungsweise herstellen. Etwa nanofibrillierte Zellulose (NFC), ein äußerst vielseitiges Material, das an der Empa von Zimmermanns Team maßgeblich weiterentwickelt wurde (und wird). Es kann für faserverstärkte Leime und Lacke eingesetzt oder zu Bandscheiben-Implantaten verarbeitet werden. Auch luftdichte Lebensmittelverpackungen lassen sich aus NFC herstellen – sie sind kompostierbar und verbrennen praktisch ohne Schadstoffausstoß. Etwas klassischer mutet die Verwendung von Holz als Baumaterial an. René Steiger und Robert Widmann, zwei Holzfachleute aus der Abteilung „Ingenieur-Strukturen“, untersuchen Tragstrukturen aus Holz, etwa Brettschichtholzträger, die sie unter hoher Last zerstören und dann wieder reparieren, Produktion Nr. 16, 2012 Wissenschaftler des Fraunhofer IPA und der Graduate School of Excellence advanced Manufacturing Engineering (GSaME) der Universität Stuttgart haben ein Berechnungsmodell entwickelt, mit dem sie die Entstehung von Lackfilmstrukturen am Computer simulieren und steuern können. Stuttgart (ba). Die Oberflächenwelligkeit einer Lackierung bestimmt die optische Qualität des beschichteten Produkts. Hauptursachen für die Entstehung von Lackfilmstrukturen sind die Überlagerung der Lacktröpfchen auf dem Substrat während der Spritzlackierung sowie die Abbildung der Untergrundstruktur, etwa der Blechrauigkeit, auf die Oberfläche der Lackierung. Bei Produkten, die aus mehreren Substratwerkstoffen mit unterschiedlicher Oberflächengrundstruktur bestehen, ist es eine Herausforderung, ein einheit- zum Beispiel mit aufgeklebten Karbonfasermatten. Von der optimierten Reparaturmethode profitiert dann die Bauindustrie. Zu Beginn lag der Schwerpunkt der Empa-Abteilung Holz darauf, die Verwendung einheimischer Hölzer durch wissenschaftliche Studien zu fördern, sagt Zimmermanns Vorgänger Klaus Richter, der die Abteilung lange Jahre geführt hat und seit einem Jahr Holzwissenschaften an der TU München lehrt. So seien damals u.a. neue Verfahren zur Druckimprägnierung von Telegraphenmasten entwickelt worden, welche die Standzeiten der Masten erheblich erhöhten. Das Forschungsfeld habe sich dann allmählich erweitert. Nanofibrillierte Zellulose (NFC), aus Holz gewonnen, ist ein äußerst vielseitiges Material, das an der Empa maßgeblichweiterentwickelt wird. Bild: Vau / Fotolia.com Oberflächentechnik Automobile mit attraktiver Lackoberfläche liches optisches Erscheinungsbild zu erzielen. Zu nennen sind hier etwa Leichtbau-Multimaterialsysteme im Fahrzeug- und Flugzeugbau, die aufgrund ihrer Funktionsund Kostenvorteile stark an Bedeutung gewinnen. Allerdings zeigen gerade solche Produkte aufgrund ihres nach der Lackierung oft zu beobachtenden uneinheitlichen optischen Erscheinungsbildes einen großen Verbesserungsbedarf. Mit dem neuen Berechnungsmodell kann eine hochwertige und definiert gleichmäßige Qualität lackierter Produkte erzielt werden, indem Prozesseinflüsse wie Spritzprozess, Umgebungsbedingungen oder Materialeigenschaften mit Kalkül genutzt werden. Auf der 76. Fachgruppentagung Lackchemie der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) im September 2011 erhielt der von Matthias Schneider (Fraunhofer IPA) und Christian Hager (IPA sowie GSa- ME, Universität Stuttgart) eingereichte Beitrag über die Lackstruktur-Modellierung den Preis für den besten Tagungsvortrag. Neuartige Berechnungsmodelle und Optimierungsstrategien sollen zukünftig auf Multimaterialsubstraten mit unterschiedlichenOberflächenstrukturen einen einheitlichen Lackfilmverlauf ermöglichen. Bild: Fraunhofer IPA
Fraunhofer IPA Neuausrichtung in der Beschichtungstechnologie Produktion Nr. 16, 2012 Am Fraunhofer IPA wurden die Abteilungen Lacke und Pigmente und Lackiertechnik zur neuen Abteilung Beschichtungssystem- und Lackiertechnik unter Leitung von Dr. Michael Hilt zusammengeführt. Stuttgart (ba). Dr. Hilt folgt auf Dieter Ondratschek, den langjährigen Leiter der Lackiertechnik des Fraunhofer IPA. Hilt war nach dem Studium der Polymerchemie in Stuttgart mehr als zwei Jahrzehnte in verschiedenen Funktionen in Erster Stuttgarter Oberflächenpreis Produktion Nr. 16, 2012 Im Rahmen der diesjährigen Internationalen Fachmesse für Oberflächen und Schichten O&S (12. – 14. Juni in Stuttgart) wird erstmals der Stuttgarter Oberflächentechnik-Preis verliehen. Stuttgart (ba). Mit ihm zeichnet das Fraunhofer IPA disziplinübergreifend Innovationen aus, die als Schlüsseltechnologie die Einführung neuer Produkte und Technologien ermöglichen. Im Fokus der Auszeichnung stehen Innovationen, die als Enabler bezeichnet werden – also solche, die die Einführung von bestimmten Produkten oder Technologien ermöglichen. Industrieunternehmen, die in der vergangenen Zeit solche Anwendungen entwickelt haben, können sich ab sofort bewerben. Weitere Informationen sowie die Dokumente für eine Bewerbung erhalten Interessierte auf http:// oberflaeche.ipa.fraunhofer.de. Bewerbungsschluss ist der 15. 5. 2012. Die Preisverleihung findet im Rahmen der O&S statt. Die Preisträger werden nach den Kriterien Innovationssprung, Nachhaltigkeit, Enabler-Technologie und industrielle Machbarkeit von einer unabhängigen Jury gekürt. Diese setzt sich aus Dr. Martin Metzner (Fraunhofer IPA), Dr. Martin Riester (VDMA Fachverband Oberflächentechnik), Dr. Michael Hilt (Forschungsgesellschaft für Pigmente und Lacke e.V.) und Dr. Uwe König (ZVO/ DGO) zusammen. Die Wettbewerbsteilnahme der Organisationen der Jurymitglieder wird ausgeschlossen. Forschung und Entwicklung sind in der Oberflächentechnik eine sehr wichtige Aufgabe. Bild: O&S der Oberflächentechnik der Daimler AG tätig. Im Jahr 2009 verließ er die Industrie, um als Geschäftsführer des Forschungsinstituts für Pigmente und Lacke e.V., Stuttgart, dieses in das Fraunhofer IPA als Abteilung Lacke und Pigmente zu E20001-F600-P610 integrieren. Seither leitet er diese Abteilung und die neu ausgerichtete Forschungsgesellschaft für Pigmente und Lacke e.V. als Geschäftsführer. In der Lackiertechnik ist der Name Ondratschek eng verknüpft mit vielen Neuentwicklungen der letzten 35 Jahre. Er steht zum Beispiel für die Steigerung der Nachhaltigkeit im Lackierprozess und für ein besseres Verständnis der Zusammenhänge von Applikations- bzw. 19. April 2012 · Nr. 16 · Produktion · F&E · 19 Anlagenkomponenten und Beschichtungsmaterialien. Der Ingenieur hat Forschung- und Entwicklung auf diesem Arbeitsgebiet, die eine messtechnische Erfassung von Material- und Anlagenparametern voraussetzen, in seiner Berufslaufbahn intensiv vorangetrieben. Als Promoter und Verfechter der Beschichtungstechnik ist Ondratschek für unzählige Publikationen bekannt, unter andere, das Jahrbuch „besser lackieren“. Produktivität steigern mit SINUMERIK Die innovative CNC-Plattform für alle Anforderungen Ob in der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrtindustrie, der Lohnfertigung, dem Werkzeug- und Formenbau oder der Energie- und Medizintechnik – SINUMERIK® ist die ideale CNC-Ausrüstung für Werkzeugmaschinen. Als durchgängige Systemplattform erfüllt sie die spezifischen Anforderungen Ihrer Branche mit ausgereiften und innovativen Funktionen, durchgängigen Komponenten und ergänzenden Dienstleistungen. Sie profitieren von besten Bearbeitungsergebnissen mit perfekter Oberflächengüte, Präzision, Qualität und Geschwindigkeit – bei optimaler Usability und einer durchgängigen Prozesskette. Das Ergebnis: eine höhere Produktivität in Ihrer Fertigung. siemens.de / sinumerik Dieter Ondratschek,langjähriger Leiter der Lackiertechnik am Fraunhofer IPA und Herausgeber des Jahrbuchs „besser lackieren“. Dr. Michael Hilt, Leiter der neuen Abteilung „Beschichtungssystem- und Lackiertechnik“. Bilder: Fraunhofer IPA 90886_E20001-F600-P610_AZ_SINUMERIK_Solution_Dachmotiv_198x280.indd 1 29.03.12 13:09
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