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.

Fraunhofer Forschung kompakt: Nieten im Crashtest

Nieten müssen die Karosserie eines Autos zuverlässig zusammenhalten – auch im Falle eines Crashs. Wie viel Belastung sie aushalten, ließ sich bisher nur ungenau vorhersagen. Ein weiterentwickeltes Modell liefert nun realistischere Prognosen. [mehr]

Workshop »Polymere tribologisch nutzen« 25.-26. November 2014

Fraunhofer IWM: Workshop Mikrotribologie

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

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]

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]

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]

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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