Innovative und zuverlässige Produkte ermöglichen

Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM

© Fraunhofer IWM

Mit dem breiten Fragenspektrum eines damals in Deutschland neuen Fachgebiets, der Bruchmechanik, startete unser Institut 1971. Heute sind wir ein erfolgreiches »Fitnesszentrum mit Notfallpraxis für technische Werkstoffe und Bauteile«, das aus der angewandten Werkstoffforschung in Deutschland nicht mehr wegzudenken ist.

Mission Fraunhofer IWM: Werkstoffe intelligent nutzen

Der intelligente Einsatz von Werkstoffen ist Schlüssel zum Erfolg und Investition in die Zukunft: Unsere Forschungsarbeiten ermöglichen innovative und zuverlässige Produkte bei unseren Kunden. Wir tragen zu einer Gesellschaft bei, die nach einer effizienten und nachhaltigen Nutzung von Energie und Ressourcen strebt.

  • Wir machen Mechanismen und Prozesse in Werkstoffen und Materialsystemen beherrschbar, indem wir sie bewerten und modellhaft beschreiben. Dadurch erschließen wir Reserven bei der Leistungsfähigkeit und Effizienz von technischen Systemen.
  • Wir erfassen Werkstoffe bis in atomare Strukturen und nehmen Einfluss auf Wechselwirkungen. Damit können wir Werkstoffeigenschaften für geforderte und neue Funktionalitäten einstellen.
  • Wir durchdringen Materialsysteme und Fertigungsprozesse grundlegend und überführen sie in zuverlässige Produkte und Technologien. So verwirklichen wir gemeinsam mit Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft wettbewerbsentscheidende Innovationen.

Profil Fraunhofer IWM

Das Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM in Freiburg ist Forschungs- und Entwicklungspartner der Industrie und öffentlicher Auftraggeber zu Themen der Sicherheit, Zuverlässigkeit, Lebensdauer und Funktionalität von Werkstoffen in Bauteilen und Fertigungsverfahren. Mit seinen Geschäftsfeldern und deren Leistungsspektrum ist das Fraunhofer IWM erste Anlaufstelle und bevorzugter Forschungs- und Entwicklungspartner für die Bewertung und Weiterentwicklung hochbeanspruchter Werkstoffe und Bauteile und der Optimierung relevanter Fertigungsverfahren. Mit seinen Kompetenzen positioniert sich das Fraunhofer IWM als führendes Zentrum in der Simulation von Werkstoffen und ihrem Verhalten.

Die Werkstoffmechanik des Fraunhofer IWM umfasst alle Fragen der Funktion, des Verhaltens und der Eigenschaften von Werkstoffen während ihrer Entwicklung, ihrer Herstellung, ihrer Verarbeitung und ihres Einsatzes. Basierend auf werkstoffmechanischem Know-how können die Eigenschaften, Funktionen und Belastungsgrenzen von Werkstoffen und Bauteilen für die Anforderungen unserer Kunden bewertet, eingestellt und verbessert werden. Besonders wirkungsvoll ist die Expertise des Fraunhofer IWM dort, wo Werkstoffe in Bauteilen und Fertigungsverfahren extremen und komplexen Belastungsbedingungen ausgesetzt sind und wo Verbesserungen in Leistungsfähigkeit und Funktionen daher nur durch ein tiefgreifendes und ganzheitliches Verständnis realisiert werden können.

Der globale Wettlauf um Leistungsfähigkeit und Innovation bei Werkstoffen, robusten Prozessen, technischen Bauteilen und Systemen ist in allen Industriesektoren gleichermaßen relevant. So besteht aktuell beispielsweise ein großer Bedarf im Energiesektor bei den Themen Anlagensicherheit, Energiewandlung, Energiespeicherung und Lebensdauerkonzepte. In der Fahrzeugindustrie sind Leichtbau, Multimaterialsysteme sowie Sicherheit treibende Themen. Die Antriebs-technik fordert Lösungen zur Reibungsminderung, um den Kraftstoff- und Ölverbrauch zu reduzieren. In der Fertigungstechnik sind verschleißarme Werkzeuge genauso gefragt wie effiziente und robuste Prozesse. In Hochleistungswerkstoffen wie Magneten gilt es, kritische Rohstoffe zu ersetzen. Als einem der führenden Institute der Werkstoffforschung ist es Anspruch des Fraunhofer IWM, mit innovativen werkstoffbasierten Lösungen zur Bewältigung aktueller markt- oder technologiegetriebener Herausforderungen wie der Energiewende, Industrie 4.0 oder besserer Ressourceneffizienz beizutragen.

Leitmotiv des Fraunhofer IWM ist es, mit Lösungen zur optimierten Nutzung von Werkstoffeigenschaften und neuen Werkstofffunktionen innovative und zuverlässige technische Bauteile und Fertigungsverfahren bei seinen Auftraggebern zu ermöglichen.

Seine Alleinstellung erreicht das Institut mit drei über Jahre hinweg etablierten Vorgehensweisen bei der Bearbeitung werkstoffmechanischer Fragestellungen:

– Das Fraunhofer IWM charakterisiert und bewertet die Eigenschaften von Werkstoffen in Bauteilen und Fertigungsverfahren und das Verhalten von Bauteilen auf vielen Skalen. Es betrachtet Entwicklung, Fertigung und Einsatz von Werkstoffen und Bauteilen integral und hilft so, neue Funktionen und Fertigungsschritte zu realisieren.

– Um die Eigenschaften von Werkstoffen aus ihrer inneren Struktur abzuleiten, entwickelt und nutzt das Fraunhofer IWM mechanismen-basierte Werkstoffmodelle. Über solche Struktur-Eigenschaftsbeziehungen kann umgekehrt Einfluss auf die Strukturentwicklung bei der Herstellung und im Einsatz genommen werden.

– Aus dem etablierten Zusammenspiel von Experiment und Simulation ergibt sich eine hervorragende Lösungskompetenz für werkstoffbezogene Fragen aus nahezu allen Industriebereichen.

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