Ressourcen effizient nutzen

Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM

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Ressourcenschonung ist ein Schlüsselfaktor bei der Entwicklung neuer Technologien - und eine Herausforderung für die ganze Gesellschaft. Leichtbau hilft, den Energieverbrauch zu senken. Nachwachsende Rohstoffe können Materialkosten reduzieren. Die Herausforderung ist, bei gleicher oder gesteigerter Funktionalität und Sicherheit diese Anforderungen ideal zu integrieren. Dazu analysieren wir die Leistungsgrenzen von Werkstoffen und Systemen und erarbeiten Lösungen zur Werkstoffsubstitution:

Funktionsintegrierter Leichtbau

Grundlage für ein materialspezifisches Design ist die analytische Betrachtung der Materialeigenschaften. Über die Materialsubstitution hinaus können durch Funktionseintrag ökonomische als auch ökologische Vorteile erreicht werden. Dies kann zum einen die freie designorientierte Formgebung der Wood-Plastic-Compounds in Form von Hohlkammerprofilen mit Mediendurchführungen (zum Beispiel Licht & Strom) für den Einsatz in der Möbel- und Bauindustrie oder die Integration von elektrischen Komponenten in tragenden Kunststoffrahmen von Solarmodulen sein. Der Bereich Polymercompounds legt Leichtbaukomponenten anwendungsgerecht aus, entwirft belastungsgerechte Konstruktion, wählt die geeignete Fertigungstechnologie aus, und prüft die Komponenten nach einer prototypischen Herstellung.

Optimale Leichtbaustrukturen aus Naturfaser verstärkten Polymeren. (PDF)

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Mikrostrukturaufklärung an humanen Zahnoberflächen

Die menschlichen Zähne unterliegen im oralen Milieu verschiedenen Belastungssituationen; beispielsweise dem Säureangriff während der Nahrungsaufnahme oder dem Zähneputzen mit Abrasivstoffen. Zur Bewertung der Wirkung von Zahn- und Mundpflegeprodukten werden Tests entwickelt und materialwissenschaftliche Analyseverfahren eingesetzt, um strukturell- morphologische, chemische sowie Verformungs- und Festigkeitskenngrößen zu ermitteln. Untersuchungsgegenstand sind unter anderem die Wechselwirkungen Fluorid-haltiger Zahnpflegeprodukte mit Zahnschmelz und Dentin oder die Untersuchung der Wirkung erosionshemmender Zahnpflegemittel.

Bewertung von Zahnpflegetestprodukten zur Inhibierung schmelzerosiver Mineralverluste. (PDF)

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