Lösungen für Material- und Energieeffizienz

Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM

Fraunhofer Institut für Werkstoffmechanik IWM© Fraunhofer IWM

Das Fraunhofer IWM ist Ansprechpartner für die Industrie und für öffentliche Auftraggeber im Bereich der Zuverlässigkeit, Sicherheit, Lebensdauer und Funktionalität von Bauteilen und Systemen. Wir helfen Ihnen, die Eigenschaften von Werkstoffen und Bauteilen für die im Einsatz auftretenden Belastungen und die geforderten Funktionen optimal einzustellen, und entwickeln innovative Fertigungsschritte.

Symposium »Polymere tribologisch nutzen« 25. und 26. November 2014

Um den Einsatz von Polymeren in tribologischen Systemen geht es im Workshop am 25. und 26.11.2014 im Fraunhofer IWM. Behandelt werden u.a. polymere Tribowerkstoffe, der Einfluss von Schmierstoffen und Verschleißschutz für Polymere. Aktuelles Programm unter: [mehr]

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Verschleiß von nanokristallinen Metallschichten

Fraunhofer IWM: Kristallstruktur

Das Interesse an Lösungen um Reibung und Verschleiß zu minimieren ist hoch, weil Nachhaltigkeit und Energieeffizienz bei der Entwicklung von bewegten Systemen z.B. Antrieben immer wichtiger werden. Nanokristalline Metallschichten gelten als besonders hart und widerstandsfähig und werden deshalb auf Bauteile aufgebracht, die extremer Reibung ausgesetzt sind. Pedro A. Romero, Matous Mrovec und Michael Moseler vom Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM in Freiburg haben nun mit einer aufwendigen Computersimulation gezeigt, dass nanokristalline Schichten die Reibung zwar reduzieren, dass es aber dennoch zum Verschleiß kommen kann. Die neuen Erkenntnisse werden in der Titelgeschichte der aktuellen Ausgabe der Physical Review Letters vorgestellt. Sie sind ein wichtiger Schritt auf dem Weg zum optimalen Reibungssystem. [mehr]

IWM-Report 2/2014: Weltsprache fürs Material

Fraunhofer IWM: IWM-Report 2/2014

Inhalt: Effizienztreiber ICME integriert Vorhersagen zu extrem genauen Simulationsmodellen; Neue Prozesse für neue Leichtbauteile; Passgenaue Prozessschritte; Damit Reifen effizient und rund laufen; Mit Körnern polieren; Simulationswerkzeuge integrieren; Reibung: kaum noch messbar [mehr]

Bessere Bauteilverbindungen für medizinische Instrumente

Fraunhofer IWM: CleanTools

Medizinische Instrumente müssen leicht sterilisierbar sein und brauchen eine möglichst ebene Oberfläche, damit sich keine Keime einnisten können. Außerdem sind funktionale Eigenschaften wichtig, wie maßgeschneiderte Verformbarkeit. Zusammen mit europäischen Partnern hat das Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM ein spezielles Fügesystem entwickelt: Es verbindet die einzelnen Instrumententeile ohne Spalten oder Kanten. So hergestellt können medizinische Instrumente leichter sterilisiert und Kreuzinfektionen vermieden werden. [mehr]

Grundlagen- und angewandte Forschung für mikro- und nanostrukturierte Materialien

Fraunhofer IWM: Prof. Dr. Chris Eberl

Freiburg erweitert seine Kompetenz zur Erforschung mikro- und nanostrukturierter Materialien:
Prof. Dr. Chris Eberl, Leiter der Gruppe »Mikromechanische Beanspruchungsanalyse« am Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM hat die Professur am Lehrstuhl »Mikro- und Werkstoffmechanik« am Institut für Mikrosystemtechnik IMTEK der Universität Freiburg angetreten. [mehr]

Mikrobauteile: Messen, was wirklich wichtig ist

Fraunhofer IWM: Mikromechanik

Bauteile von Mobiltelefonen, medizinischen Implantaten, Mikromotoren oder Sensoren im Auto werden immer kleiner und sollen gleichzeitig immer perfekter funktionieren. Die mechanischen Eigenschaften von Mini-Funktionsbauteilen und Beschichtungen für Hochleistungswerkstoffe erfordern Werkstoffproben zwischen Haar- und Postkartendicke (15-500 µm). Sie sind jedoch bisher eine Black Box für viele Entwickler und Konstrukteure, die Aussagen zur Lebensdauer und zu Belastungsgrenzen in neuer Qualität benötigen. Das Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM in Freiburg schließt nun diese messtechnische Lücke und öffnet ein neues Fenster für die Leistungsfähigkeit und Funktionalität miniaturisierter Bauteile. [mehr]

Grundsteinlegung: Materialwissenschaftliches Zentrum und MikroTribologie Centrum

Feierliche Grundsteinlegung mit Minister Schmid – Werkstoffe für Energiespeicherung und Energiewandlung im Fokus [mehr]

Wissenschaftspreis des Stifterverbandes 2014 - Forschung im Verbund

Fraunhofer IWM: Wissenschaftspreis des Stifterverbandes 2014 - Forschung im Verbund

Der Wissenschaftspreis des Stifterverbandes 2014 - Forschung im Verbund ging an die Entwicklung einer neuen Schmierstoffklasse, die für einen Durchbruch in der Schmierungstechnik sorgen könnte. Diese neuen, flüssigkristallbasierten Schmierstoffe können die Reibung und den Verschleiß stark verringern. Erarbeitet haben diese Lösung Dr. Andreas Kailer und Dr. Tobias Amann vom Freiburger Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM, Dr. Holger Kretzschmann der Nematel GmbH in Mainz sowie Werner Stehr und Susanne Beyer-Faiß der Dr. Tillwich GmbH Werner Stehr aus Horb-Ahldorf. [mehr]

Fraunhofer Forschung kompakt: Keramikschrauben – korrosions- und hitzebeständig

Schrauben sind meist aus Stahl. Große Hitze oder Säure setzt diesem sonst so stabilen Material jedoch stark zu. Eine Alternative: Keramische Schrauben. Welche Kräfte sie aushalten, können Forscher nun präzise vorhersagen. [mehr]

Wann haften raue Oberflächen?

Fraunhofer IWM: Simulation zu Werkstoffeigenschaften, Oberflächenbeschaffenheit und Oberflächenchemie

Werkstoffwissenschaftler entschlüsseln mit Computersimulationen die Ursachen des Haftens:
Klebebänder sollen kleben, Reifen auf der Straße haften – dagegen soll das Glas auf der Theke eben nicht haften oder bewegliche Mikrosysteme nicht stecken bleiben. In allen Fällen fragen wir nach der Adhäsion zwischen zwei Oberflächen, sei sie erwünscht oder unerwünscht. Durch umfangreiche Computersimulationen konnten Lars Pastewka vom Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM in Freiburg und Mark Robbins von der Johns Hopkins University in Baltimore nun den fundamentalen Zusammenhang zwischen der Rauigkeit der Oberflächen, den mikroskopischen Kontaktkräften und der makroskopisch beobachteten Haftung entschlüsseln. Die Ergebnisse werden in der aktuellen Ausgabe der »Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America« vorgestellt und versprechen zahlreiche neue Lösungen für Haftungsprobleme. [mehr]

IWM Report 1/2014:
Die Grenze der Belastbarkeit ist definierbar - Stärken ausreizen, Schäden tolerieren

Damit aus gewagten Innovationen von Anfang an sichere, zuverlässige Prozesse und Produkte werden, unterstützen wir die Industrie mit werkstoffwissenschaftlichem Know-how. 
Inhalt: Bruchmechanische Bauteilbewertung | Interview mit Christoph Schweizer »Die konservativen Konzepte müssen weichen« | Leichtbau und Fügeverbindungen: Bunter Materialmix wird berechenbar | Material- und Produktanalysen für biologisches Gewebe | HYPOS: Wasserstoffspeicher für erneuerbare Energien [mehr]

12.-13. März 2014:
Fraunhofer Direct Digital Manufacturing Conference, Berlin

Fraunhofer IWM: DDMC 2014, Berlin

Vom 12. bis 13. März 2014 findet im Berliner Grand Hotel Esplanade die zweite Fraunhofer Direct Digital Manufacturing Conference statt. Die Veranstaltung, die von der Fraunhofer-Allianz Generative Fertigung organisiert wird, deckt die gesamte Themenpalette der generativen Fertigung ab – von Methoden über Design und Simulation bis hin zu anwendungsbezogenen Themen, etwa aus den Bereichen der Medizintechnik und Elektronik. [mehr]

Fraunhofer IWM Jahresbericht 2013

»Verborgene Potenziale heben« charakterisierte 2013 die Maxime des Fraunhofer-Instituts für Werkstoffmechanik IWM. In vielen Projekten konnten wir unseren Partnern mit werkstoffmechanischen Lösungen zu Gewinnen bei der Effizienz, der Zuverlässigkeit oder der Funktionalität technischer Systeme verhelfen. Welchen technologischen und wirtschaftlichen Mehrwert die Forschung an Werkstoffen und Bauteilen leisten kann, zeigen wir im vorliegenden Jahresbericht und wünschen Ihnen eine interessante Lektüre. [mehr]

Fraunhofer Forschung kompakt: Ultradünne Heizer für Spritzgießwerkzeuge

Künftig lassen sich Kunststoffteile dank einer Dünnschichtheizung mit verbesserter Oberflächenqualität herstellen. Forschern ist es gelungen, den dazu nötigen Energiebedarf deutlich zu senken. [mehr]

Preisträger der Humboldt-Stiftung am Fraunhofer IWM: Austausch auf höchstem Niveau

Fraunhofer IWM: Kristallplastizität Simulation

Spitzenforscher Prof. Dr. Yunzhi Wang von der amerikanischen Ohio-State University forscht für sechs Monate am Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM in Freiburg. Den Forschungsaufenthalt ermöglicht hat die Alexander von Humboldt-Stiftung, die ihn mit dem Fraunhofer-Bessel-Forschungspreis auszeichnete. Zusammen mit dem Preisträger entwickeln die IWM-Wissenschaftler neue Methoden der Werkstoffsimulation. [mehr]

Extrembelastung durch Salzschmelzen – Neuer Fitnesstest für Werkstoffe und Bauteile im solarthermischen Kraftwerk

Salzschmelzen eignen sich hervorragend, um in solarthermischen Kraftwerken Wärme zu speichern. Der Nachteil: Sie greifen die Komponenten des Energiekreislaufs an, was ihren breiten Einsatz behindert.
Das Freiburger Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM hat ein System für die Qualifizierung von Materialien und Komponenten im Kontakt mit Salzschmelzen entwickelt: Materialhersteller, Anlagenbauer und Betreiber von solarthermischen Kraftwerken können so zuverlässigere und langlebigere Bauteile entwickeln. [mehr]

Fraunhofer Forschung kompakt: Sägen aus Kohlenstoff

Fraunhofer IWM: Diamant auf Kohlenstoff-Nanoröhren

Beim Herstellen von Wafern könnte sich künftig Material einsparen lassen. Hauchdünne Sägen aus Kohlenstoff-Nanoröhren und Diamant sollen Siliziumwafer mit minimalem Schnittverlust trennen. Ein neues Verfahren ermöglicht die Fertigung der Drähte. [mehr]

Fraunhofer Forschung kompakt: Fitnesstest für Korrosionsschutzschichten

Innenbeschichtungen in Erdölaufbereitungsanlagen sind in den verschiedenen Teilen der Anlagen unterschiedlichen Belastungen ausgesetzt. Forscher analysieren anhand vergleichender Tests, welche Materialien jeweils am besten geeignet sind. [mehr]

Prof. Dr. Peter Gumbsch erhält den DGM-Preis 2013

Fraunhofer IWM: DGM-Preis 2013 für Prof. Dr. Peter Gumbsch

Der Institutsleiter des Fraunhofer-Instituts für Werkstoffmechanik IWM, Prof. Dr. Peter Gumbsch, erhält heute für seine herausragenden wissenschaftlichen Leistungen in der Materialwissenschaft den erst zum dritten Mal verliehenen DGM-Preis der Deutschen Gesellschaft für Materialkunde. [mehr]

Fraunhofer Forschung kompakt: Photovoltaik-Module schneller ummanteln

Fraunhofer IWM: Laminieren

Solarzellen müssen viel aushalten: Schnee, heiße Sommertage, Regen und Feuchtigkeit. Um sie bestmöglich zu schützen, betten die Hersteller die Zellen in Kunststoff ein, meistens in Ethylenvinylacetat, kurz EVA. [mehr]

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Leistungsspektrum des Fraunhofer IWM

  • Aufklärung und Beherrschung von Defekten, Rissbildung, Verformung, Versagen, Verschleiß, Fehlverhalten, Ermüdung
  • Werkstoffcharakterisierung, Bauteilprüfung, Schadensanalyse, Fehlerdiagnostik, Mikrostrukturanalyse
  • Werkstoffmodellierung, Prozess- sowie Bauteilsimulation und -auslegung
  • Randschichtbewertung, Beschichtungen, Tribologie, Funktionalisierungen, Bio- und Grenzflächenanalytik
  • Prozess-, Verfahrens- und Geräteentwicklungen

  

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