Artikelarchiv

Ein leidenschaftlicher Ingenieur – Raphael Schor ist neuer Technischer Leiter bei der Beck Automation AG

Neue Ideen für das Fraunhofer-Portfolio – Elizabeth von Hauff leitet das Fraunhofer FEP und wird Professorin an der TU Dresden

Erfahrener Kenner der Autobranche – Simon Skarabis hat bei BIA die Werksleitung des Standortes Slowakei übernommen

Gefeiert wird pandemiebedingt später, aber schon jetzt können Geschäftsführung und Mitarbeiter mit einigem Stolz auf die dreißigjährige Geschichte der L&R Kältetechnik GmbH zurückblicken. Im Mai 1991 gegründet, ist das Unternehmen seiner Kernkompetenz treu geblieben: Projektierung, Bau und Inbetriebnahme von maßgeschneiderten Industriekälteanlagen, die sich durch hohe Effizienz auszeichnen. Das von Josef Lübke und Burkhard Rüßmann gegründete Unternehmen fokussierte sich zunächst auf die Kunststoffverarbeitung als Zielmarkt. In den ersten Jahren entwickelte und baute L&R unter anderem Cryo-Entgratungsanlagen für Gummiformteile mit Temperaturen bis zu -110 °C. Heute gehören Kunststoff- (Werkzeug- und Hydraulikkühlung) und Gummiverarbeitung (Formenkühlung und Gummi-Entgratung) nach wie vor zu den zentralen Kundenbranchen. Ebenso wichtig sind die Oberflächentechnik (Galvanik/Eloxieren), die Chemietechnik (Prozesskühlung) und die pharmazeutische Industrie (Kühlen, Gefrieren und Lagern).

Virtuelle Premiere in der Kaiserstadt Rund 70 Experten diskutierten auf der Konferenz Forschungsergebnisse und Trends zum laserbasierten Entgraten und Polieren für den kontaktlosen Oberflächen-Feinschliff. Ganz unterschiedliche Materialien wie Metalle, Gläser oder Kunststoffe lassen sich mit Laserstrahlung veredeln oder funktionalisieren, mittlerweile für eine Vielzahl an Anwendungen in Industrie oder Forschung. Die virtuellen Teilnehmer dieser vom Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT in Aachen organisierten vierten LaP kamen aus den USA, Kanada, China, Europa und anderen Teilen der Welt. Im Mittelpunkt der Veranstaltung des stand das laserbasierte Entgraten und Polieren, unter anderem mit den Schwerpunkten taumelnde Laser, High-Speed-Überwachung mit KI-Unterstützung und 9-Achs-Simultanbearbeitung.

Lithium hat Porzellan die Bezeichnung „weißes Gold“ abgenommen: Die Verlockungen weißen Goldes haben schon einmal Geschichte geschrieben. Über 300 Jahre ist es her, dass der Alchimist Johann Friedrich Böttger beteuerte, Gold herstellen zu können. Gold wurde es dann nicht, aber das als Statussymbol beliebte weiße Porzellan konnte hergestellt werden. Dafür gründete August der Starke 1710 die erste Produktionsstätte für Porzellan auf der Albrechtsburg in Meißen. Dort wurde auch das Geheimnis um die Herstellung des weltweit ersten Hartporzellans einige Jahre gehütet, bis die Konkurrenz an die Rezepturen kam und weitere Porzellanmanufakturen außerhalb Sachsens gegründet wurden.
Heute hat Lithium den Ruf des weißen Goldes erlangt, weil die Nachfrage so stark angestiegen ist. Lithium wird für Lithium-Ionen-Batterien, ohne die Computer, Elektroautos oder Smartphones nicht funktionieren, eingesetzt.

Aluminium selektiv beschichten: Neben Stahl und Buntmetallen galvanisieren wir Aluminium, allerdings in einem geringen Umfang. Die eher kleinen Werkstücke werden vollflächig vernickelt, verzinnt und in Ausnahmefällen verchromt. Nun erhalten wir Anfragen zur partiellen Beschichtung teils sehr großer Aluminiumteile in höheren Stückzahlen. Je nach Artikel übersteigen die Maße unsere Badvolumina bei Weitem. Zur Debatte steht die Idee, für solche Artikel eigene Wannen anzufertigen. Wir würden die Aluminiumteile abdecken und nur bis zur Beschichtungstiefe eintauchen. Können Sie uns einige Anhaltspunkte für Abdeckung, Vorbehandlung, Handling und Verfahrenstechnik geben, damit wir eine Grundlage für eine Kalkulation und Bemusterung haben?

Laserschweißen bildet für Bearbeitungsverfahren beispielsweise in der Batteriefertigung eine sinnvolle Alternative zu älteren Fügemethoden: Jedoch kommen dabei stark reflektierende Materialien wie Kupfer und Aluminium zum Einsatz. Deren geringe Oberflächenabsorption und hohe Wärmeleitfähigkeit machen eine besondere Auslegung der Laser-Anlage erforderlich, um Streustrahlung und den Anstieg der Materialtemperatur auf über 80 °C zu verhindern; denn beim Schweißen entsteht einiges an Wärme. Wird dieser Wert überschritten, kann sich beispielsweise das Lithium der Batterie entzünden und einen Brand oder eine Explosion verursachen. Neben der Temperaturkontrolle und einem geeigneten Laser wird eine spezielle Optik mit intelligenter Bildverarbeitung benötigt, damit der Laser alle Schweißpunkte trotz teils unterschiedlicher Batterietypen uneingeschränkt erreichen kann.

Graphen und Kunst: Kunstwerke verfallen mit der Zeit, weil sie UV- und sichtbarem Licht, Luft, Temperaturschwankungen und Feuchtigkeit ausgesetzt sind. Mit Unterstützung der Stiftung für Forschung und Entwicklung Hellas haben Wissenschaftler an der Universität Patras, in Kooperation mit Kollegen aus der Universität Florenz, untersucht, ob eine Art Schleier von Graphen dieses Problem beheben könnte. Ein durchsichtiger, flexibler Graphen-Film wurde mittels chemischer Gasphasenabscheidung gebildet. Die Schichtdicke war einatomig und die Größe der Schicht konnte beliebig variiert werden. Die Membran war Feuchtigkeit gegenüber impermeabel und chemisch inert. Außerdem konnten UV-Strahlungen zum großen Teil absorbiert werden. Im Gegensatz zu den bekannten Schutzmethoden konnte die Schutzfolie leicht entfernt werden, ohne die Oberfläche des Kunstwerks anzugreifen oder zu beschädigen. Mehr als 50 Substrat-Typen wurden untersucht.

Anodic oxide coatings are formed on the metallic job by an electrochemical process known as anodizing. The process is carried out in an electrolytic cell where a job is made of an anode and a suitable inert metal as a cathode (Figure 3.1). When the electric current of sufficient voltage is passed through a suitable electrolyte the metal surface is converted to an adherent oxide coating which is an integral part of the substrate. The anodic oxide coating consists of two layers, the inner thin and dense barrier layer, and the more structured thick porous top layer. Metal anodization has been broadly used in industry as a surface treatment technique to render materials with resistance against uncontrolled oxidation, abrasion, and corrosion.

Menschen in Bewegung: Das Thema Migration ist nicht neu. Viele Deutsche tragen die Gene der römischen Soldaten in sich, die vor fast 2000 Jahren weite Teile Europas eroberten. Das Gleiche gilt für die Engländer, die ebenfalls erst von den Römern und dann von den Wikingern erobert wurden. In beiden Fällen beschlossen viele der Invasoren, sich in Deutschland oder England niederzulassen und heirateten einheimische Frauen. Am Ende des 17. Jahrhunderts flohen etwa 50 000 Hugenotten vor der Verfolgung in Frankreich nach England. Gegen Ende des 2. Weltkrieges und in den Folgejahren gab es eine große Zuwanderung von Menschen aus dem Osten nach Deutschland. Erst in den folgenden Jahrzehnten, etwa zwischen 1950 und 2010, hat das Tempo nachgelassen. Aber in den letzten Jahren haben wir eine Massenmigration wie nie zuvor erlebt, mit Millionen von Menschen in Bewegung. Manchmal treibt diese Migranten die Suche nach einem besseren Leben an.

Empa-Forschenden ist es gelungen, das Pigment Melanin in großen Mengen aus Pilzen zu gewinnen. Der gigantische Hallimasch-Pilz im Dienste der Wissenschaft gehört zu den größten Lebewesen der Welt. Die Anwendungen des „schwarzen Goldes“ reichen von der Oberflächentechnik über Holzschutzmittel bis zum Bau von Musikinstrumenten und Wasserfiltern. Seine Eigenschaften sind verblüffend und seine Anwendungen entsprechend vielfältig: Das Pigment Melanin, das beispielsweise die menschliche Haut vor schädigenden UV-Strahlen schützt (und uns eine sommerliche Bräune beschert), ist eine wahre Fundgrube für neue Materialien und Technologien. Zwar kommt der Wunderstoff in der Natur vor, im industriellen Maßstab konnte das komplexe Biopolymer jedoch bis jetzt nur in teuren und aufwendigen Prozessen, bei denen nicht alle Eigenschaften reproduzierbar sind, künstlich hergestellt werden. Auch Prozesse, natürliches Melanin aus Mikroorganismen zu gewinnen, zeigten bisher eine geringe Ausbeute.

Bei der Formgebung eines Produkts ist meist weniger mehr: Die Form folgt der Funktion“ – dieser Leitsatz ist im modernen Industriedesign verankert. Die 1919 von Walter Gropius in Weimar gegründete Kunstschule „Das Staatliche Bauhaus“ löste gemäß diesem Grundsatz in Architektur, Design und Kunst die verschnörkelten auf historischen Vorbildern basierenden Stile ab. Die funktionale Gestaltung – beispielsweise die der 1923 von Carl Jacob Jucker und Wilhelm Wagenfeld entworfenen Bauhauslampe – bedeutet die Reduzierung eines Gegenstandes auf das funktional Wesentliche. Im Idealfall hilft dieser Ansatz, sowohl Nutzbarkeit als auch Wirtschaftlichkeit des Herstellungsprozesses zu erhöhen. Fast forward zum mit Abstand reichsten Konzern der Welt „Apple“.

Moderne, dezentrale Energiesysteme sind eine hochkomplexe Angelegenheit. Diese optimal und kosteneffizient zu planen, stellt eine große Herausforderung für Energieplanerinnen und -planer dar. Das Empa Spin-off „Sympheny“ bietet dazu eine Software, die Planern dabei hilft, das geeignete Energiekonzept für ein Gebäude, ein Quartier oder gar eine ganze Stadt zu finden und so deren Ziele hinsichtlich Nachhaltigkeit und Energieeffizienz zu erfüllenEin nachhaltiges Energiesystem ist vergleichbar mit einer Symphonie. Damit die verschiedenen Komponenten untereinander harmonieren, genügt es nicht, einfach ein paar Noten auf ein Blatt Papier zu schreiben. Vielmehr bedarf es erfahrener Komponisten, die die ideale Komposition und die geeigneten Instrumente dafür finden sowie einen Dirigenten, der dafür sorgt, dass die Musiker perfekt miteinander harmonieren.

Ein Pferd, ein Pferd! Ein Königreich für ein Pferd!“, lässt William Shakespeare Richard III rufen, als die Schlacht von Bosworth gegen die Lancaster-Familie verloren ging und der letzte englische König aus der Familie der Yorks fliehen wollte. „Eine Tonne Kupfer! Ein Vermögen für eine Tonne Kupfer!“, rufen Firmenlenker moderner Unternehmen heutzutage frei nach Shakespeare aus. Auch sie befinden sich, wie der dritte Richard, in einem Krieg. Im Krieg um Rohstoffe nämlich. So dramatisch, wie sich die Situation um Holz, Stahl, Edelmetalle – ja sogar Sand – darstellt, war sie seit den Weltkriegen nicht mehr. Schuld sind, wenn wir der Wirtschaftspresse Glauben schenken dürfen, vor allem China und die USA. Die kaufen gerade, in unermesslicher Gier, den Weltmarkt leer. Was sie an Rohstoffen selbst exportieren, geht in asiatische Länder außerhalb Chinas, weil die bereit sind, die erhöhten Preise zu bezahlen.

Die BASF setzt in ihrer Sparte „Oberflächentechnik“ bei der Lackentwicklung auf effiziente Doppelmembranpumpen von Timmer: Mit dem Lean Lab hat BASF am Standort Münster ein modernes, modulares Laborkonzept für die Herstellung von Fahrzeuglacken realisiert. Im Vordergrund stehen dabei digitalisierte und transparente Entwicklungsprozesse sowie ein hohes Maß an Ressourceneffizienz. Das Labor bietet optimale Rahmenbedingungen, um den wachsenden Anforderungen auf dem Markt für Fahrzeuglacke noch schneller und flexibler zu begegnen. Einen maßgeblichen Anteil daran haben Lösungen der Timmer GmbH. Im Herzen der Lackentwicklung arbeiten rund 300 Doppelmembranpumpen des Neuenkirchener Unternehmens. Sie sorgen für Prozesssicherheit und Energieeffizienz auf höchstem Niveau.

• Nanohybride Textilien + schützen vor Viren und Bakterien
• „DiWan“ – ein virtuelles Werkstoff-Expertensystem
• Mittelständler setzt auf „Extremes Hochgeschwindigkeits-Laserauftragschweißen EHLA“
• Besteuerung von Abfindungen
• Metalle recyceln statt Bodenschätze abbauen – mit laserbasierter Sensortechnik
• FEL-Lasing erstmals unter 170 Nanometer mit Optiken vom LZH
• Veranstaltungen

Komplexe optische Elemente für Präzisionsoptiken, Beleuchtungen oder Displays sind die Haupteinsatzgebiete transparenter Kunststoffe. Hier sind sie Lösungen aus Glas deutlich überlegen. Transparente Kunststoffe haben sich bereits am Ende des 20. Jahrhunderts für optische Anwendungen fest etabliert. Sie sind leichter als Glas und bieten die Möglichkeit der kostengünstigen Massenproduktion in Spritzgieß- und Prägeprozessen. Komplizierte Formen wie asphärische Flächen sowie die Integration von Halterungselementen lassen sich deutlich einfacher realisieren. Transparente Thermoplaste wie Polycarbonat werden deshalb insbesondere für die Fertigung von komplexen optischen Elementen in den Bereichen Präzisionsoptik, Beleuchtung und Display eingesetzt. Eine Voraussetzung für optische Anwendungen ist dabei die Verfügbarkeit von Antireflex (AR) Beschichtungen zur Entspiegelung der Oberflächen. Daneben ist es wichtig, den weichen Materialien durch dünne Schichten auch eine dauerhaft hohe mechanische Beständigkeit zu verleihen.

Herr Farahani, Was leistet ein Betriebsdaten- und Maschinendatenerfassungssystem – und wofür sind diese Systeme gut?
Mohammad Farahani: Ein Betriebsdaten- und Maschinendatenerfassungssystem, ich sag einfach kurz BDE beziehungsweise MES, erhöhen die Transparenz in der Fertigung. Die Digitalisierung der Prozesse hilft uns, Logistik und Produktion zu verschlanken, Abläufe effektiver zu gestalten.

Die Digitalisierung rund um Industrie 4.0 ist derzeit ja ein großes Thema in der Wirtschaft.
Hannah Betz: Wir haben in der Tat schon seit Jahren den Bedarf an einem BDE bzw. MES gesehen. Die Komplexität eines solchen Projekts und auch der finanzielle und ressourcentechnische Aufwand haben uns jedoch immer wieder abgeschreckt.

• Herzlichen Glückwunsch, Wolfgang Paatsch!
• Trauerfall: Abschied von Hans-Jürgen Förster
• Vorbereitungskurs für die Meisterprüfung erfolgreich beendet

Untersuchungen und Ergebnisse zur Online-Konzentrationsüberwachung und Regelung von HNO3-HF-Edelstahl-Beizanlagen
Charakterisierung der Arbeitsbereiche von Mischsäure-Edelstahl-Beizanlagen und Festlegung der Anforderung an die Messtechnik
Charakterisierung der ausgewählten Edelstahl-Beizlinien
Zur Charakterisierung der typischen Arbeitsbereiche von HNO3-HF-Mischsäure-Edelstahlbeizanlagen (Beizbecken, Säurekreissysteme, Regenerat-Stapeltanks) wurden sowohl Analysen betrieblicher Proben im BFI-Labor durchgeführt als auch von den Beizanlagenbetreibern bereitgestellte Prozessdaten (typische Konzentrations- und Temperaturdaten, Sollwertbereiche) ausgewertet. Am BFI erfolgte die Bestimmung der Konzentrationen an freier HF, freier HNO3 und Gesamtmetallen mittels nasschemischer Titration an einem Metrohm-Analysesystem.

OTG hat einen handgefertigten Designer-Teppich aus Kupferringen vor der Präsentation in einer New Yorker Galerie gebeizt. Der „Copper Rug“ war bei der manuellen Herstellung in Lettland dunkel angelaufen. Die Künstlerin Ania Bauer hat ein Faible für Objekte aus ungewöhnlichen Materialien. Für den befreundeten Londoner Designer Philippe Malouin begleitete sie die Produktion eines Kupferteppichs. Er entwarf das ausgefallene Kunstwerk für eine New Yorker Galerie. Die manuelle Herstellung übernahm ein Social-Business-Projekt in Riga: In Handarbeit verknüpften Mitarbeiterinnen Tausende von Kupferringen zu einem 3,50 mal 2,50 Meter großen Teppich. Dabei oxidierte das Material. Für die erforderliche Grundreinigung suchte Ania Bauer einen professionellen Oberflächenspezialisten – und stieß auf OTG Gronau, ein Tochterunternehmen der OTH Hagen. Der Dienstleister beizt Titan, Aluminium, Messing, poliert, entgratet, beschichtet etc. – und beizt auch Kupferprodukte.