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Werkstoffe 3/2017

Inhaltsverzeichnis

Werkstofftrends: Soft Robots Seite 3

Europäische Nachrichten aus Jülich: KMU in Horizont 2020 Seite 4

Wissenswertes aus NRW: Nanopartikel in Sonderschmierstoffen Seite 6

Nachrichten aus dem Steinbeis Zentrum Seite 8

Nachrichten des Deutschen Kupferinstituts Seite 10

Nachrichten der Initiative Zink Seite 12

Kunststoff-Netzwerk Franken: Produktionseffizienz im Blickpunkt Seite 13

AVK – Industrievereinigung verstärkte Kunststoffe: Verarbeitung von Composites (k)ein Buch mit sieben Siegeln Seite 14

Thema: Ultraschall-Schwingprüfsysteme Seite 16 Laserstrahlung: Metallfügen mittels Laserstrahlung Seite 18 Kühlflüssigkeiten Seite 22 Keramische Heizelemente Seite 26 Kunststoffschweißen: Kunststoffschweißprozesse können mittels Thermographie überwacht werden Seite 30

Sonderteil Messebau: Leben heisst verhandeln Seite 33

Messen und Termine Seite 34

Produkte und Innovationen Seite 39

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Werkstoffe 3/2017 3

Werkstofftrends

Mit dem Begriff Roboter werden im allgemeinen Sprachgebrauch präzise Computer-gesteuerte automatisierte und zum Teil humanoide Ma-schinen verbunden, die eine starre Struktur besitzen und Gelenke, Scharniere oder Klap-pen aufweisen. Soft Robots bestehen im Ge-gensatz dazu aus nachgiebigen Materialien und sind an biologische Systeme angelehnt. Potentielle Anwendungsgebiete von Soft Robots sind beispielsweise Such- und Bergungseinsät-ze auf unzugänglichem Terrain, die feinfühlige Handhabung empfindlicher Gegenstände oder weiche Orthesen, die insbesondere für die Re-habilitation von Gliedmaßen sehr gezielte Ver-steifungen oder Formungen ermöglichen. Um autonomes Verhalten zu ermöglichen, müssen alle Anlagen der Sensorik und Aktorik, der Steu-erungscomputer, die Energieversorgung und Kommunikationsvorrichtungen in das flexible Material eingebettet werden. Idealerweise wer-den dazu Smart Materials genutzt, die gleich mehrere dieser Funktionen integrieren. Die anwendungsnahe Forschung an Soft Robots ist zudem ein sehr interdisziplinäres Feld, das querschnittliche Expertisen aus Informatik, Ma-terialwissenschaften und dem Maschinenbau nutzt.

Häufig werden Soft Robots mit einer 3D-CAD (computer-aided design) Software entworfen, wobei auch evolutionäre Algorithmen, also na-turanaloge Optimierungsverfahren, genutzt werden um Form und Funktion möglichst ideal auszugestalten. Für die Herstellung von komple-xen Soft Robots aus solchen CAD-Dateien sind generative Fertigungsverfahren am besten ge-eignet. Die für den Aufbau solcher Soft Robots eingesetzten Materialien besitzen typischer-weise Eigenschaften, die natürlichen Geweben ähneln (z. B. Muskeln, Haut, Knorpel), bzw. ein Elastizitätsmodul von weniger als einem Gigap-ascal aufweisen, wie z. B. verschiedene Elasto-mere oder Hydrogele. Passend dazu wird eine Aktorik benötigt, die die einzelnen Segmente eines Soft Robots gezielt bewegen kann. Hier-bei gibt es zwei Varianten der Kraftübertragung: Einerseits können Spanndrähte, Formgedächt-nismaterialien oder elektroaktive Polymere (z. B. Acrylate, Silicone, Polyurethane) eingesetzt werden, die es erlauben mechanisch oder auf-grund bestimmter Reize (z. B. Strom, Licht oder Temperatur) Kräfte oder Drehmomente punk-tuell in die Struktur einzuleiten. Zum anderen kann auch pneumatisch oder hydraulisch er-zeugter Druck genutzt werden, beispielsweise in Form von künstlichen pneumatischen Mus-keln oder Flüssig-Elastomer-Aktoren. In jedem Fall ist jedoch ein Mindestmaß an elektroni-schen Komponenten nötig, um den Roboter zu steuern. Besondere experimentelle Ausnahmen

in Bezug auf den Antrieb stellen z. B. eine künst-liche Qualle oder ein künstlicher Rochen dar. Für diese Soft Robots wurden auf entsprechend geformten dünnen Silikonmembranen Herz-muskelzellen so wachsen gelassen, dass sie einem vorher geplanten Muster entsprachen. Durch das Zusammenziehen und Entspannen der Muskelzellen war die künstliche Qualle in der Lage sich ohne zusätzliche Komponenten frei, jedoch unkontrolliert durch Wasser fortzu-bewegen. Der 2016 vorgestellte Rochen kann gezielt mit Lichtimpulsen gesteuert werden.

Zur Kontrolle von Aktoren, Sensoren und Ener-giequellen wurde bisher vornehmlich konventio-nelle und starre Elektronik eingesetzt. Mit dem Fortschreiten von Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet der flexiblen Elektronik kann jedoch damit gerechnet werden, dass sich diese zunehmend bei der Gestaltung von Soft Robots durchsetzen wird. Hierbei ist beispiels-weise die Entwicklung von E Skin besonders interessant. Diese Technologie kann sowohl für die Wahrnehmung der Umgebung, als auch für die Selbstwahrnehmung (Propriozeption) des Roboters genutzt werden. Darüber hinaus gibt es Beugungs-, Zug- oder Scherkraftsensoren z. B. aus geschichteten Elastomeren mit mikro-fluiden Kanalstrukturen und entsprechenden leitenden Flüssigkeiten, die direkt in die Außen-wand integriert werden können. Eine solche Sensorik ist in der Herstellung sehr aufwändig, diese kann zukünftig jedoch beispielsweise mit Hilfe generativer Fertigungsverfahren verein-facht werden.

Im Gegensatz zu starren robotischen Syste-men, die häufig nur mit sechs Freiheitsgraden beschrieben werden können, werden für die Kontrolle der Fortbewegung von Soft Robots besondere Algorithmen benötigt, die praktisch eine unendliche Anzahl von Freiheitsgraden erlauben. Diese Beweglichkeit verleiht Soft Robots potenziell Fähigkeiten, die in ähnlicher Weise nur bei lebenden Systemen zu finden sind. Zudem wären bei Soft Robots potenziell auch Änderungen der Oberflächenform, -struk-tur sowie der Farbe möglich, ähnlich wie bei Tintenfischen, wenn entsprechend intelligente Polymere für die Außenhaut eingesetzt würden. Als Demonstrationsobjekte für die Gestalt von Soft Robots wurden bereits verschiedenste For-men gezeigt, wie z. B. X förmige Kriechroboter, raupenartige Soft Robots, ein fisch sowie ro-chenartige Roboter, handähnliche Gebilde, und Greifer mit zumeist drei bis sechs Fingern.Die größte Herausforderung für den Betrieb von Soft Robots stellt die Energieversorgung dar. Idealerweise handelt es sich dabei um kleine, weiche, dehn- und tragbare Energiequellen. Der

Einsatz kleiner Energiequellen, die Miniatur-Kompressoren antreiben, ist möglich, solche Strukturen sind aber normalerweise nicht weich oder dehnbar. Mittlerweile wurden jedoch alter-native Systeme entwickelt, wie z. B. eine pneu-matische Batterie, bei der mit Hilfe von Was-serstoffperoxid ein Gasdruck zur Fortbewegung aufgebaut werden kann, oder die Nutzung von Kraftstoffen für zielgerichtete Verbrennungs-prozesse. Vielversprechend ist aber vor allem die Forschung an flexiblen Batterien, basierend auf Graphen, organischen Polymeren oder inte-grierten elektrisch leitenden Fasern, die in Soft Robots eingebaut werden könnten.

Die bereits genannten Anwendungsgebie-te bieten insgesamt ein großes Potential für Soft Robots. Solche Systeme könnten z. B. als künstliche Exoskelette zur Unterstützung des Bewegungsapparats, als kollaborative Roboter in Industrie oder Medizin, sowie als explorati-ve Roboter eingesetzt werden. Miniaturisierte Systeme könnten im Bereich des Katastrophen-schutzes potenziell nicht nur zum Auffinden von Personen genutzt werden, sondern auch zur generellen Aufklärung, z. B. als Detektoren für Gefahrstoffe oder zur Inspektion und Reparatur von engen Leitungen. Zudem besitzen miniatu-risierte Systeme das Potenzial in der Medizin sowohl zur Unterstützung von minimalinvasiven Operationen als auch zur Diagnose und Thera-pie direkt im Körper eingesetzt zu werden. Es wurden auch bereits Möglichkeiten untersucht, wie Soft Robots nach der Durchführung einer gestellten Aufgabe durch eingebaute (Selbst-)Zerstörungsmechanismen aktiv zersetzt wer-den könnten.

Erste Schritte in der Entwicklung von Soft Ro-bots sind bereits getan und mit einer stetigen Fortentwicklung der Technologie kann gerech-net werden. Bis zu einem größeren Durchbruch im Massenmarkt kann es jedoch noch einige Zeit dauern. Das Gebiet ist aufgrund seiner In-terdisziplinarität von Entwicklungen in verschie-densten Bereichen abhängig, wobei gerade auch die Materialwissenschaften wichtige Bei-träge liefern können.

Soft Robots Dr. Diana Freudendahl, Stefan Reschke, Dr. Ramona Langner

*Fraunhofer Institut fürNaturwissenschaftlich-Technische Trendanalysen

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über Werkstofftrends

4 Werkstoffe 3/2017

KMU in Horizont 2020

Kleine und mittlere Unternehmen als wichtige Akteure bei der Umsetzung von Forschungsergebnissen in innovative Produkte und Verfahren spielen eine be-deutende Rolle in den europäischen Rah-menprogrammen für Forschung (und seit 2014 auch für Innovation). So wurden nach Angaben der Europäischen Kom-mission im siebten Rahmenprogramm 6,4 Milliarden Euro an KMU-Förderung ausgeschüttet, was weit über dem an-gestrebten Ziel von 15 % an KMU-Förde-rung lag. In den NMP-Arbeitsprogrammen (Nano technologies, advanced Materials and Production) lag der industrielle KMU- Anteil an geförderten Projekten europa-weit bei 27 % und in Deutschland bei 26 %. Auch im derzeitigen Programm Horizont 2020 sind die KMU gut vertre-ten. In den geförderten Projekten der LEIT Ausschreibungen (Leadership in Enabling and Industrial Technologies) ist die KMU-Quote gegenüber dem siebten Rahmenprogramm signifikant gestiegen, sie betrug gemittelt für die Jahre 2014 und 2015 europaweit 31 %. Der Anteil an KMU aus Deutschland ist im gleichen Zeitraum leicht gesunken und betrug 24 %. Dieser europaweite Anstieg kann durch die thematische Erweiterungen des Rahmenprogramms um Innovati-on, der beim Wechsel vom siebten For-schungsrahmenprogramm zu Horizont 2020 stattfand, erklärt werden und ver-deutlicht, dass die geförderten Themen für KMU interessant sind.Selbst im Bereich der forschungsinten-siven und grundlagennahen Fördermaß-nahme FET (Future and Emerging Tech-nologies) sind 14 % der erfolgreichen Antragssteller KMU. Ebenfalls ist hier die tief einstellige Erfolgsquote zu erwähnen, begründet durch eine starke Überzeich-nung. Dieses Problem tritt ebenso beim KMU-Instrument auf, so gab es im Jahr 2016 7968 Anträge für die Phase I und 4087 Anträge für die Phase II. Dieser unglaublich hohen Antragsanzahl steht ein Förderbudget von 189,2 Millionen Euro gegenüber, was bedeutet, dass nur 9 % (Phase I) bzw. 5 % (Phase II) der An-träge gefördert werden können. Diese allgemeinen Werte decken sich gut mit den Erfolgsquoten der Anträge im Werk-stoffbereich. Weitere Informationen zum KMU-Instrument sowie detaillierte Aus-wertungen der Ausschreibungen sind bei der NKS KMU (http://www.nks-kmu.de/foerderung-kmu-instrument.php) zu fin-den. Die extreme Überzeichnung bei FET und dem KMU-Instrument zeigen den enormen Bedarf an diesen Maßnahmen. Neben den genannten Fördermöglichkei-ten existieren in Horizont 2020 noch wei-

Europäische Nachrichten aus Jülich

tere, die meist weniger bekannt und so-mit auch weniger „überlaufen“ sind. Eine von diesen soll hier nun kurz vorgestellt werden, die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen für Unternehmen. Diese Maßnahme ist, wie auch FET, in der ers-ten Säule von Horizont2020 verankert. Das Ziel liegt 1) in der Kompetenzerweiterung und Wissen-stransfer innerhalb des europäischen Raums durch Personalaustausch zwi-schen Wissenschaft und Wirtschaft so-wie 2) in der Kooperation und Vernet-zung der europäischen Spitzenforschung und Industrie. Zur Durchführung eines Forschungs- oder Innovationsprojekts in Unternehmen können hierfür interna-tionale Forschende eingestellt werden. Erstattungsfähig sind 100 % der Perso-nalkosten. Zudem existiert ein Zuschuss für institutionelle Kosten an Ausbildung, Training und Management. Die Maßnah-me ist in drei Förderlinien unterteilt:

ITN – Innovative Training Networks

Internationale Nachwuchsforschende in Wissenschaft und Wirtschaft werden über ein innovatives Ausbildungsnetz-werk an einer Einrichtung eingestellt.

RISE – Research and Innovation Staff Exchange

Ermöglichung eines Austauschs von For-schungs- und Innovationspersonal inner-halb eines gemeinsamen Forschungs- und Innovationsprojekts.

IF – Individual Fellowships

Individualförderung für erfahrene Forschende.Der neuer Maßnahmentyp „Society and Enterprise Panel“ der Förderlinie IF ist für KMU besonders interessant, da die-ser sich ausschließlich an Antragsteller aus dem nicht-akademischen Sektor (u. a. KMU) richtet. Teilnahmeberechtigt sind international erfahrene Forschende und Unternehmen aus den Mitgliedsstaa-ten der Europäischen Union sowie den assoziierten Staaten. Ein gemeinsamer Antrag vom Forschenden und dem Gast-unternehmen werden für ein individuel-les Forschungs- und Innovationsprojekt eingereicht. Ist dieser erfolgreich, so wird das Projekt für 12 bis 24 Monate geför-dert. Erstattungsfähig sind 100 % der Personalkosten zuzüglich Aufwendungen für Reisekosten, Management etc. Durch das Nutzen dieser Maßnahme ist es für KMU ohne eigene zusätzliche Personal-

kosten möglich, das technische bzw. Werkstoff-Know-how im Unternehmen auf den aktuellsten Stand der Forschung zu bringen.Die erste Ausschreibungsrunde (April bis September 2016) hatte ein Budget von 10 Millionen Euro. Es gingen 132 Anträge (58 % der Anträge von KMU) ein, wobei 48 Projekte gefördert wurden. Dies ent-spricht einer Erfolgsquote von 36 %, ein Wert, der weit über dem entsprechenden Wert bei den LEIT Ausschreibungen liegt. Die nächste Ausschreibungsrunde läuft vom 11.04.2017 bis zum 14.09.2017 und hat wieder ein Budget von 10 Milli-onen Euro. Weitere Informationen zu die-sem Programm erhalten Sie bei der NKS MSC (http://www.nks-msc.de/) oder im Participant Portal (http://ec.europa.eu/research/participants/portal/desktop/en/opportunities/h2020/topics/msca-if-2017.html) von Horizont 2020.Im Herbst dieses Jahres wird die Veröf-fentlichung des Arbeitsprogramms für die Jahre 2018 bis 2020 erwartet. Erste Vorveröffentlichungen zeigen, dass es mindestens so innovationsintensiv wie das aktuelle Arbeitsprogramm wird, wenn nicht sogar intensiver und somit noch attraktiver für Unternehmen. Aktuelle In-formationen u. a. zum neuen Arbeitspro-gramm erhalten Sie unter https://www.nks-werkstoffe.de/

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6 Werkstoffe 3/2017

Nanopartikel in Sonderschmierstoffen

Das Thema Effizienz steht in jeder Bran-che ganz oben auf der Agenda – effizi-ente Workflows und effizientes Handeln. Diesen Aspekt hat sich das Nanotechno-logieunternehmen REWITEC GmbH zur Aufgabe gemacht, verbunden mit dem Thema Schmierstoffe.Die nano- und mikropartikelbasierten Schmierstoffzusätze finden Anwendung in sogenannten tribologischen Systemen und werden den Schmierstoffen der Ag-gregate zugesetzt. Der Schmierstoff dient in diesem Fall als Transportmittel und befördert die Siliziumsilikate an bean-spruchte Metalloberflächen. Durch die Nutzung von Reibungsenergie und kris-tallinen Temperaturen, die im Mischrei-bungsbereich entstehen, passivieren die Produkte die Oberfläche und reduzieren die Rauheiten. Die Schmierstoffe be-einflussen dabei die Lebensdauer, den Energieverbrauch und die Sicherheit der Anlagen, der Maschinen und der Getriebe nachhaltig und in positiver Weise.

Langfristige Effizienzsteigerung

Die innovative Technologie des Schmier-stoffexperten REWITEC®, sorgt dafür, dass sich die Maschinenleistung sowie die Energieeffizienz langfristig steigern und der Verschleiß in den tribologischen Systemen vermindert wird. Bereits bei ei-ner einmaligen Anwendung bieten die in-dividuell auf den Einsatzzweck entwickel-ten Nanotechnologieprodukte über einen großen Zeitraum Schutz vor Verschleiß und spürbare Veränderungen im Vibrati-onsverhalten. Die Wirkstoffkonzentrate werden in der Regel in einem neutralen mineralischen Schmierstoff vorgemischt geliefert, welcher mit allen marktgängi-gen Schmierstoffen kompatibel ist. Bei Sonderschmierstoffen kann auch ein ent-sprechendes Sonderprodukt hergestellt werden. Ebenso besteht die Möglichkeit, die Wirkstoffe in bereitgestellte Spezial-schmierstoffe zu applizieren.

Schmierstoffe mit einer Partikelgröße von 5 µm

Der kontinuierlich weiterentwickelte na no- und mikropartikelbasierende Schmier stoff mit einer Partikelgröße von 5 µm (D90) wurde in verschiedenen Forschungsprojekten der Hochschule Mannheim (Kompetenzzentrum Tribolo-gie) untersucht. Die Ergebnisse zeigen im Rahmen einer Testreihe deutliche Entwicklungsveränderungen in Bezug auf Reibung und Oberflächenrauheit auf. Betreiber von Windkraftanlagen legen

stets einen besonderen Fokus darauf, dass ihre Anlagen möglichst nach-haltig betrieben werden, um die Lebenszeiten zu erhöhen. Dabei kommt es insbesondere auf einen geringen Verschleiß der verschiedenen Anlagen-teile an.

Vorbeugung von Ausfallzeiten

Fallen Teile wie ein Ge-triebe aus, folgen Repa-ratur- oder Neuanschaf-fungskosten, die mit erheblichen Investitionen verbunden sind. Daher wurde in der Windbranche über die letzten Jahre ein besonderer Schwerpunkt auf die Wartung und Vorbeugung von Ausfallzeiten gelegt. Doch bisher konn-ten keine belastbaren Aussagen über die Ausfallwahrscheinlichkeit von bestimm-ten Komponenten ermittelt werden. An dieser Stelle rückt das amerikanische Unternehmen Sentient Science in den Fo-kus, das sich ganz allgemein mit der Fra-ge beschäftigt, wie sich die Lebensdauer von mechanischen Systemen verlängern lässt.Das Unternehmen arbeitet in unter-schiedlichen Branchen und hat sich be-reits in der Windbranche erfolgreich eta-bliert. Das Ziel von Sentient Science ist es, zuverlässige Aussagen über die Versa-gensrate von bestimmten Assets für die nächsten 18 Monate im Voraus geben zu können. Als Basis ihrer Arbeit verwendet sie digitale Simulationen mithilfe der Lö-sung Digital-Clone Live auf Basis von sehr detaillierten Daten. Die Spezialisten kön-nen gleichzeitig Simulationen von einigen verschiedenen Herstellern durchführen und so die Ergebnisse miteinander ver-gleichen. So wurde z.B. die Verzahnung des Getriebes einer Windkraftanlage durch einen Servicetechniker vor Ort, be-gutachtet (Abb. 1). Das Getriebe wurde 2 Monate später erneut besichtigt. Die Wir-kungsweise der innovativen Nanopartikel ist eindrucksvoll zu sehen (Abb. 2).Während es bislang kaum möglich war, den Erfolg der entwickelten Technolo-gie in Zahlen wiederzugeben, sind jetzt deutliche Fortschritte gelungen. Da die Wirkung sowohl von einer unabhängigen Firma untersucht und positiv bestätigt wurde, wissenschaftliche Beweise vorlie-gen, als auch Abdrücke an aktiv betriebe-nen Anlagen – mit deutlichen Verbesse-

rungen – dokumentiert wurden, ist der Einsatz der Technologie in jeglicher Art von Anlage und Maschine eigentlich ein Muss.

Über die REWITEC GmbH

Das 2003 gegründete Technologie-Un-ternehmen hat es sich zur Aufgabe ge-macht, die Langlebigkeit und Energieeffi-zienz von Motoren, Getrieben und Lagern zu fördern. Mit der Entwicklung von nano- und mikropartikelbasierten Schmierstoff-zusätzen hat REWITEC® die nachhaltige Laufzeit von behandelten Anlagen im Blick und möchte so einen entscheiden-den Impuls zur Energiefreundlichkeit beitragen. Mit dem Ziel, Investitionen vor Verschleiß und übermäßigem Energie-verbrauch zu schützen sowie Sicherheit und Reparaturfreundlichkeit zu steigern, vermarktet REWITEC® seine Lösungen weltweit. Aus diesem Grund findet die ge-samte Forschung, Entwicklung sowie die Produktion an ihrem Standort statt. www.rewitec.comAutor: Dipl.-Ing. Stefan Bill, Geschäftsführer REWITEC GmbH

Wissenswertes aus NRW

Abbildung 2 zeigt die Zahnflanke 2 Monate nach der Behandlung Bildquelle: @ REWITEC GmbH

Dipl.-Ing. Stefan Bill, Geschäftsführer REWITEC GmbH

Abbildung 1 zeigt die Zahlflanke vor der Behandlung Bildquelle: @ REWITEC GmbH

6 Werkstoffe 3/2017

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Die Digitalisierung der Produktion, die Konzepte wie Cyber-Physikalische Sys-teme (CPS), Industrielles Internet und Internet der Dinge (Internet of Things (IoT)) beinhaltet, verbindet Menschen, Maschinen und Unternehmen auf eine bisher nie dagewesene Weise. Ganze Industriezweige erfahren tiefgreifende Veränderungen, dass man auch von ei-ner vierten industriellen Revolution (In-dustrie 4.0) spricht. Es gibt eine Anzahl von Initiativen, auf regionaler, nationaler sowie europäischer Ebene, die sich mit diesen Veränderungen befassen. Diese Initiativen sind jedoch häufig nur wenig untereinander vernetzt, und diese Frag-mentierung erschwert die Bildung einer gemeinsamen europäischen Vision und die Implementierung der Digitalisierung der Produktion.Das EU-Projekt ConnectedFactories, in dem die Steinbeis 2i GmbH Partner ist, strebt eine verbesserte Vernetzung die-ser Initiativen an sowie die Weiterent-

wicklung der Implementierung von theo-retischen Lösungen in der Praxis. Geplant ist der Aufbau einer gesamteuropäischen Plattform, eine Förderung der Zusam-menarbeit aller relevanten PPPs zu The-men der Digitalisierung der Produktion und die Unterstützung der europaweiten Konsensbildung von Anbietern und Nut-zern bezüglich zukünftiger industrieller Automatisierungssysteme, die auf CPS und IoT basieren.Die Projektpartner werden sowohl die Angebots- als auch die Nachfrageseite analysieren. Auf der Angebotsseite ste-hen die momentan verfügbaren Techno-logien, die Nachfrageseite wird mit der Hilfe von Workshops analysiert, welche das Projekt mit produzierenden Unter-nehmen, Maschinenbauern, Integratoren und Endnutzern durchführen wird. Auf der Basis dieser Ergebnisse werden Sze-narien entwickelt, wie verschiedene Platt-formen und Architekturen in der Zukunft nebeneinander existieren, kooperieren

und in Konkurrenz zueinander stehen könnten. Ferner werden bereits existie-rende Initiativen identifiziert und analy-siert. Während des gesamten Projektes werden die Projektpartner sicherstellen, dass die Themen Standardisierung, Si-cherheit, (rechtliche Verantwortlichkeit) und soziale Aspekte adäquat abgedeckt sind. Des Weiteren werden im Rahmen des Projektes Aktivitäten durchgeführt, die speziell darauf ausgelegt sind, PPPs untereinander zu vernetzen und die Er-gebnisse des Projektes weiterzuverbrei-ten. Dadurch wird eine gesamteuropäi-sche Ausrichtung der Herangehensweise für die Digitalisierung der Industrie weiter gestärkt. ConnectedFactories ist eine Ko-ordinations- und Unterstützungsaktion der Europäischen Kommission im Be-reich ‚Fabriken der Zukunft‘, mit einem Konsortium aus 16 Partnern aus 10 ver-schiedenen Ländern.Dr. Meike ReimannE-Mail: [email protected]

Industrielle Szenarien für vernetzte Fabriken

Nachrichten aus dem Steinbeis Zentrum

Forscher und Unternehmer aus Europa erhalten in Zukunft erleichterten Zugang zum chinesischen Markt. Im Rahmen des EU-Projekts ERICENA (European Re-search and Innovation Centre of Excel-lence in China) wird ein Forschungs- und Innovationszentrum in Peking, China aufgebaut, das sie bei der Anbahnung von Forschungskooperationen und Ge-schäftsbeziehungen unterstützen wird. Als Projektpartner in ERICENA analysiert die Steinbeis 2i GmbH die Rahmenbe-dingungen und Herausforderungen des chinesischen Markts und leitet die Ent-

Spannend und vielseitig ist das Thema Licht als Technologie, denn es findet Anwendung in den unterschiedlichsten Feldern: Von Energieübertragung und -steuerung, über Mobilität, Lebensmit-telsicherheit, Bio-Photonik und Gesund-heit, bis hin zu IT-Technik, Industrie 4.0 und Raumfahrt; es gibt es fast keinen Bereich, in dem die Photonik nicht an-gewendet werden kann. Noch ist die-ses große Potenzial relativ unbekannt, obwohl es schon längst Einzug in unser tägliches Leben gefunden hat, sei es in Smartphones, im Automobilbereich oder in der hochoptimierten Produktion von

wicklung eines Ertragsmodells für das Zentrum. 13 Organisationen aus Portu-gal, Belgien, Österreich, Deutschland, Norwegen, Griechenland, der Schweiz und China gehören dem Konsortium an.128 weitere Akteure unterstützen die regionale Anbindung in China.Das Zentrum bietet maßgeschneiderte Dienstleistungen dank weitreichender Kenntnisse der europäischen und chine-sischen FuE-Landschaft, einen direkten Zugang zu Förder- und Geschäftskanälen sowie zu den notwendigen Infrastruktu-ren und Technologieressourcen.

Lebensmitteln. Die Projektpartner von PHABLABS 4.0 wollen dies ändern und bei jungen Menschen die Begeisterung für die Wissenschaft entfachen, indem sie diese in Experimente einbinden und mit neuen Technologien vertraut ma-chen. Zielgruppe sind junge Köpfe (10-14 Jahre), Schüler (15-18 Jahre.) und junge Experten oder Fachkräfte (+18 Jahre).33 Workshops und elf Challenger Projek-te werden entwickelt und durchgeführt, die verschiedene Aspekte thematisieren und sich in praxisnahen Ergebnissen nie-derschlagen sollen. So werden beispiels-weise Brettspiele mit Lasern, der Sonne

ERICENA wird von der portugiesischen Einrichtung SPI – Sociedade Portuguesa de Inovação koordiniert. Die Steinbeis 2i GmbH hat bei der Antragstellung und den Vertragsvereinbarungen mit der Europä-ischen Kommission mitgewirkt und wird die strategische Ausrichtung des Zen-trums mitgestalten. Aktuell führen die Partner eine Bedarfsanalyse der Kunden durch.Eduardo [email protected]

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folgende Solarzellen und ein Lasercutter gebaut. Die Aktivitäten werden in 14 Pilot FabLabs getestet, um sie schließlich als bewährtes Modell in Europa zu etablie-ren und die Fähigkeiten für das 21. Jahr-hundert auszubilden. Entwickelt werden die Workshops und Challenger-Projekte in einer europaweiten Kooperation zwi-schen professionellen Forschungs- und Bildungseinrichtungen und Vertretern der Maker-Bewegung. In Karlsruhe arbeiten die Steinbeis 2i GmbH und das FabLab Karlsruhe e.V. am Projekt mit. Dr. Aude Pélisson-Schecker, [email protected], www.phablabs.eu

Europäisches Forschungs- und Entwicklungszentrum in China gegründet

Photonik FabLabs sollen junge Menschen begeistern

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Neue Broschüre informiert über Vorteile von Kupferwerkstoffen in technologischen Anwendungen

Neue technische Seminare rund um KupferwerkstoffeBreites Portfolio von Grundlagen- und Spezialwissen

Nachrichten des Deutschen Kupferinstituts

Kupfer begegnet uns in vielen Bereichen des Lebens – ob in den immer zahl-reicheren industriellen Anwendungen innovativer Ingenieurskunst, der Elekt-rotechnik, der Informations- und Kommu-nikationstechnologie, bei erneuerbaren Energien oder auch in der Architektur und dem Bauwesen - Kupfer ist dabei von entscheidender Bedeutung für die Ent-wicklung neuer Technologien. Diese fa-cettenreichen Einsatzmöglichkeiten von Kupfer sind seinen außergewöhnlichen Eigenschaften zu verdanken. Eine neue Broschüre des Deutschen Kupferinstituts informiert kurz und knapp über die Vortei-le von Kupferwerkstoffen.Kupfer hat eine hervorragende elektri-sche und Wärmeleitfähigkeit, ist sehr korrosionsbeständig und lässt sich gut verarbeiten und formen. Legiert mit an-deren Metallen kann es weitere seiner herausragenden Eigenschaften entfalten und deutliche verbessern, darunter Här-te, Festigkeit, Relaxationsverhalten und vieles mehr.Das macht Kupfer zu einem Universal-werkstoff für eine breite Palette von technischen Anwendungen. Das Funk-tionsmetall hat z.B. die höchste volu-menspezifische elektrische Leitfähigkeit aller technisch gebräuchlichen Leiter-

Gleich vier neue Themenbereiche bietet das Deutsche Kupferinstitut in den kom-menden Monaten in seinem Seminarpro-gramm an: Angefangen bei der Oberflä-chenbehandlung von Kupferwerkstoffen bis hin zu deren Bedeutung bei elektri-schen Kontakten. Daneben gibt es natür-lich auch weiterhin bewährte Weiterbil-dungsangebote, die zielgruppengerecht technisches und Basiswissen zu Kupfer-werkstoffen vermitteln. Die ein- und zwei-tägigen Seminare werden überwiegend in Düsseldorf durchgeführt.Bereits am 27. und 28.06.2017 findet erstmalig das Seminar „Prozesssiche-res Fertigen mit Kupferwerkstoffen“ statt. Kupferwerkstoffe weisen gegen-über anderen Werkstoffen wie Stahl und Aluminium Besonderheiten auf, deren Nichtbeachtung in Konstruktion und Fer-tigung gravierende Nachteile bewirken kann. Dieses Seminar macht mit den besonderen Eigenschaften dieser Werk-stofffamilie vertraut. Ziel ist es, dass die

werkstoffe und vermindert dadurch nicht nur Energieverluste, sondern verbessert auch die Energieeffizienz und senkt Be-triebskosten.Für elektrische und elektronische Sys-teme werden zudem gezielt neue Legie-rungen auf Kupferbasis entwickelt, die maßgeschneidert die für die jeweilige An-wendung erforderlichen physikalischen Eigenschaften verknüpfen.

Überzeugende Werkstoffeigenschaften eröffnen viele Anwendungsfelder

In der Automobilindustrie ermöglichen Kupferwerkstoffe höhere Betriebstempe-raturen und Leistungen für E-Motoren, Generatoren und Bordnetze. Durch die hohe Wärmeleitfähigkeit wird zudem das Wärmemanagement bei hocheffizienten Anlagen durch Kupferwerkstoffe opti-miert: zum Beispiel sind Kupferwerkstof-fe als Wärmesenke für diverser Geräte und Anlagen in Fahrzeugen und Maschi-nen hervorragend geeignet.Die spezifischen Werkstoffeigenschaf-ten von Kupfer und Kupferlegierungen, u.a. die gute plastische und elastische Verformbarkeit, die hohe Umformbarkeit und Dauerfestigkeit oder die vielfältigen

Teilnehmer ein besseres Verständnis für potenzielle und vermeidbare „Fallstricke“ beim Umgang mit Kupferwerkstoffen entwickeln. Weiter geht es am schon am 29.6.2017 mit dem neuen Thema „Ober-flächenbehandlung von Kupferwerkstof-fen“. Anwender erwarten von Werkstoffen zunehmend höhere Leistungen. Oberflä-chen und deren Funktionalisierung spie-len gerade bei Kupfer eine besonders wichtige Rolle. Dieses Seminar erläutert Oberflächenreaktionen von Kupferwerk-stoffen, vermittelt Wissen über Beschich-tungssysteme und deren Bedeutung für die Gebrauchseigenschaften und den Korrosionsschutz. Aktuelle Erkenntnisse über die physikalische Strukturierung von Kupferwerkstoffen und deren Nutzen run-den die Inhalte ab.

Kupferwissen vertiefen

Neu in 2017 ist auch das Seminar „Zer-spanen von Kupferwerkstoffen“ am

Fügemöglichkeiten auch mit anderen Werkstoffen unterstützen die Einsetzbar-keit von Kupferwerkstoffen in zahlreichen Anwendungsfeldern. Die Broschüre „Kup-fer – die beste Wahl“ ist kostenlos beim Deutschen Kupferinstitut Berufsverband e.V. in Düsseldorf erhältlich und kann unter der Emailadresse [email protected] kostenfrei bestellt werden.

5./6.07.2017. Veränderungen in der Werkstofflandschaft – getrieben etwa durch zunehmende regulatorische Ein-schränkungen beim Einsatz von Blei – stellen Zerspanungsbetriebe vor neue Herausforderungen. Aufbauend auf ver-schiedene kupferbezogene Forschungs-projekte der letzten Jahre werden die Zusammenhänge zwischen Werkstoff, Prozessparametern, Werkzeuggeomet-rien und Schneidwerkstoffen sowie den

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Nachrichten des Deutschen Kupferinstituts

Kühl- und Schmiermittelstrategien erläu-tert. Ziel des Seminars ist es, den Teil-nehmern Verständnis für die Vorgänge bei der Zerspanung von Kupferwerkstof-fen zu vermitteln und ihnen Anleitung zu geben für die Auswahl der richtigen Aus-gangsparameter ihrer individuellen Zer-spanungsstrategie. Ebenfalls neu im Programm ist das The-ma „Kupferwerkstoffe für elektrische Kontakte“, das am 22.11.2017 angebo-ten wird. Das mengenmäßig wichtigste Einsatzgebiet von Kupfer ist die Leitung von elektrischem Strom zur Übertragung von Leistung oder von Signalen. Jeder Leiter hat zwei Endpunkte – die Kontak-te. An die Kontaktwerkstoffe werden an-dere und in vielen Fällen weitergehende Anforderungen sowohl hinsichtlich der mechanischen als auch der elektrischen Eigenschaften gerichtet als an die Leiter-werkstoffe. Dieses Seminar vermittelt – ausgehend von den Materialeigenschaften von Kup-fer und Kupferlegierungen – das Rüst-zeug zur optimalen Auswahl von Kontakt-werkstoffen unter Berücksichtigung von Herstellverfahren sowohl von Kontakten als auch von Leitern. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf den Anforderungen, die sich aus der Verbindung unterschiedli-cher Materialien ergeben. Verbindungs-techniken für diese Werkstoffe runden den die Thematik ab.

Grundlagenwissen zu Kupferwerkstoffen

Gleich drei Seminare fokussieren auf die Vermittlung von Basiswissen: Wäh-rend „Kupfer-Basiswissen kompakt für Einkauf und Vertrieb“ am 18.10.2017 „Nicht-Technikern“ ein grundlegendes Verständnis für den Werkstoff Kupfer

und seine Legierungen vermittelt und einen Überblick über die wichtigsten Zu-sammenhänge verschafft, richtet sich das Seminar „Basiswissen Kupfer für Konstrukteure“ am darauffolgenden Tag, 19.10.2017, an Konstrukteure, die mit Aufgaben aus den Bereichen Elektro-technik/Elektronik und Wärmeaustausch befasst sind. Für sie stellen Kupferwerk-stoffe einen unverzichtbaren Lösungs-ansatz dar. Dieses Seminar adressiert im ersten Teil die Grundlagen von Kupfer und Kupferlegierungen an Beispielen von Knet- und Gusswerkstoffen, deren Gefü-geaufbau und die Möglichkeiten, die die Wärmebehandlung bietet. Eine Einfüh-rung über kupferrelevante Werkstoff- und Produktnormen schafft die Grundlage für die richtige Spezifikation im Bestell-vorgang. Im zweiten Teil wird anhand von konkreten Beispielen erläutert, wie spezi-fische Aufgaben durch die richtige Werk-stoffauswahl gelöst werden können.Das Seminar „Basiswissen Kupfer für das Qualitätsmanagement“ am 15.11.2017 befasst sich hingegen – ausgehend von dem Begriff des Qualitätsmanagements gemäß ISO 9001:2015 als einem umfas-senden Instrument zur unternehmens-übergreifenden Optimierung der Abläufe und Prozesse – damit, wie bei Kupfer-werkstoffen die Kette von der richtigen Materialauswahl bis zum Kunden, also von der Zulieferung bis zum fertigen Er-zeugnis, gespannt und effizient imple-mentiert wird. Das Seminar gibt zudem einen Überblick über Legierungen, deren Zustände und Eigenschaften und vermit-telt den Teilnehmern so Einblicke in die richtige Auswahl, die Sicherstellung der benötigten Eigenschaften eingekaufter Materialien und den richtigen Umgang mit diesen Werkstoffen in der eigenen Fertigung. Den Abschluss bilden die The-

men Warenausgangsprüfung und ord-nungsgemäßer Transport.

Nachgefragte Weiterbildungsangebote

Schon länger im Programm des Deut-schen Kupferinstituts ist das Seminar „Fügen von Kupferwerkstoffen“, das die-ses Jahr vom 12. bis zum 13.09.2017 in Duisburg stattfindet. Stetige Weiter-entwicklung von Fügetechnologien er-fordern die fortlaufende Neubewertung von Möglichkeiten und Grenzen einzelner Verfahren im Zusammenhang mit den jeweiligen Werkstoffen. Dieses Seminar fokussiert sich auf die besonderen Her-ausforderungen von Kupferwerkstoffen und erläutert mit Schwerpunkt auf diese Werkstofffamilie die Möglichkeiten und Grenzen des Schweißens, Lötens und Schraubens. Ebenfalls eine „Wiederholung“, beschäf-tigt sich das Seminar „Wärmebehand-lung von Kupferwerkstoffen“ am 20. und 21.09.2017 nach einer Einführung in die Thematik mit den verschiedenen Tech-nologien der Wärmebehandlung anhand von Fallbeispielen. Die unterschiedlichen Verfahrensweisen der Wärmebehand-lung werden an wichtigsten Kupferlegie-rungen und ihren Zustandsdiagrammen erläutert. Den Teilnehmern vermittelt die-ses Seminar ein besseres Verständnis für die Möglichkeiten und Grenzen der Wär-mebehandlung von Kupferwerkstoffen aus dem Blickwinkel von Einkauf, Verar-beitung und Einsatz.Für Kurzentschlossene gibt es zudem noch freie Plätze im Seminar „Um-formung von Kupferwerkstoffen“ am 17./18.5.2017. Nach einem Abstecher über das Urformen werden gängige Um-formtechniken wie Drahtziehen, Schmie-den, Walzen, u.a.m. ebenso behandelt wie das Kalt- und das Warmumformen und an Beispielen vertieft. Ziel dieses Seminar ist es, den Teilnehmern ein bes-seres Verständnis für die metallurgischen Grundlagen der Umformung von Kupfer-werkstoffen, deren Umsetzung und Aus-wirkungen zu vermitteln. Weitere Informationen, Preise und Anmel-demöglichkeiten sind auf der Webseite des Deutschen Kupferinstituts, www.kup-ferinstitut.de, im Bereich Fortbildung zu finden bzw. unter dem Link https://www.kupferinstitut.de/de/fortbildung/semina-ruebersicht.html aufrufbar. Das Bildungs-angebot des Deutschen Kupferinstituts ist individualisiert auch in dem Format Firmenseminar verfügbar. Hier kommen Experten zu einer maßgeschneiderten Schulung in das Unternehmen. Zur Pla-nung solcher Veranstaltungen steht ein Seminarbaukasten unter https://www.kupferinstitut.de/de/fortbildung/firmen-seminare.html zur Verfügung.

12 Werkstoffe 3/201712 Werkstoffe 3/2017

Der Kreislauf der Natur ist unendlich: Pflanzen wachsen, blühen, tragen Früch-te und schaffen am Ende ihres Lebens-zyklus die Basis für neue Pflanzen. Doch wie sieht der Kreislauf beispielsweise im Bauwesen aus? Nimmt man die Na-tur als Vorbild, sollten hier Baustoffe so eingesetzt und Gebäude so geplant und betrieben werden, dass nach Ablauf ih-res Lebenszyklus wieder Material für etwas Neues bereitsteht: Nicht mehr allein Funktionalität, Wirtschaftlichkeit und Optik sind ausschlaggebend für die Materialwahl, sondern auch der Beitrag zu Umwelt- und Klimaschutz sowie Res-sourceneffizienz. Der Werkstoff Zink geht hier – quasi von Natur aus – mit gutem Beispiel voran. Denn neben den vielfäl-tigen gestalterischen und technischen Möglichkeiten überzeugt er durch lange Nutzungsdauern von mehr als 50 Jahren und kann über Recycling fast vollständig in den Produktkreislauf zurückgeführt werden.Von besonderer Bedeutung für die Rea-lisierung einer nachhaltigen Entwicklung im Bauwesen sind Konzepte, die entspre-chenden Bauelemente flächendeckend in den Markt zu bringen. Dazu gehören unter anderem die 17 globalen Ziele für eine nachhaltige Entwicklung, die von den Vereinten Nationen formuliert wur-den – und hier im Speziellen die Ziele 11 und 12, die sich für nachhaltige Städte und Gemeinden sowie für nachhaltige Konsumgewohnheiten und Produktions-

techniken stark machen. Der Einsatz von Zink im Bauwesen leistet hierfür einen wertvollen Beitrag: So werden Fassaden-bekleidungen, Dachdeckungen und Da-chentwässerungssysteme aus Zinkblech mindestens 50 Jahre alt, die theoretische Haltbarkeit beträgt sogar über 200 Jah-re. Damit erfüllen Bauteile aus Zinkblech ihre Funktion wartungsarm mindestens so lange wie das Gebäude, ohne ausge-tauscht werden zu müssen. Auch bei den Produktionstechniken eru-ieren die Unternehmen der deutschen Zinkindustrie immer wieder Optimie-rungspotenziale im Produktionsprozess, wie beispielsweise Dr. Thomas Pinger, beim Feuerverzinkungsunternehmen Voigt & Schweitzer für Nachhaltigkeit und Innovationsmanagement verantwortlich, betont: „Wir denken geschlossene Kreis-läufe nicht nur – wir leben sie auch. Un-seren Produktionsprozess passen wir im-mer wieder daran an, wo am besten der Energieverbrauch reduziert werden kann. In Kombination mit der nahezu vollständi-gen Recyclingfähigkeit unserer Produkte werden Effizienz und Effektivität verbun-den.“Über die Ziele der Vereinten Nationen hinaus zielen Zertifizierungssysteme wie BREEAM, LEED, EMAS und Cradle to Cr-adle sowie Umweltproduktdeklarationen (EPD) darauf ab, Nachhaltigkeit in der Architektur transparent und vergleich-bar zu machen. Sowohl für Zinkblech an Dach und Fassade sowie in der Dachent-

wässerung als auch für feuerverzinkten Stahl gibt es EPDs und Cradle-to-Cradle-Zertifikate. „Für uns ist es wichtig, den Ar-chitekten und Bauherren, die unsere Pro-dukte einsetzen, alle Informationen an die Hand zu geben, die sie brauchen, um Nachhaltigkeitsbewertungen von Gebäu-den vorzunehmen. Sichtbares Zeichen dafür sind die EPDs und die BREEAM- und LEED-Zertifikate, die unsere Bau-zinkprodukte auszeichnen“, erklärt Dr. Marianne Schönnenbeck, Leiterin der Abteilung Forschung und Entwicklung/Umwelt bei Rheinzink.Eine Produktlinie von Rheinzink ist dar-über hinaus Cradle-to-Cradle-zertifiziert. Zu ihren Eigenschaften unter C2C-Aspek-ten gehört, dass sämtliche während der Herstellung anfallenden Reste dem Pro-duktionsprozess wieder zugeführt wer-den können, die Menge des eingesetzten Rohmaterials exakt dem Gewicht des Fertigprodukts entspricht und das Titan-zink fast vollständig recycelt wird. Zudem bildet das Material an seiner Oberfläche eine schützende Patina, weshalb Dach- und Fassadenelemente während des gesamten Lebenszyklus keine Reinigung, Pflege oder Wartung benötigen.EMAS – die Abkürzung steht für Eco-Management and Audit Scheme – ist ein freiwilliges Instrument der Europäischen Union, das auf die Eigenverantwortung von Unternehmen baut, sich nachhaltig, sozial und ökologisch zukunftsorientiert aufzustellen. Zu den in Deutschland im EMAS-Register eingetragenen Unterneh-men gehören die Adolf Föhl GmbH & Co. KG aus Rudersberg, die Befesa Steel Ser-vices GmbH mit ihrem Standort in Frei-berg und die Wiegel-Gruppe mit Hauptsitz in Nürnberg. Dr. Thomas Happle, techni-scher Geschäftsführer, begründet das EMAS-Engagement der Wiegel-Gruppe so: „Damit nicht nur unser Produkt – also feuerverzinkter Stahl – nachhaltig ist, sondern sich auch unsere komplette Pro-duktion nachweislich in einem stetigen Verbesserungsprozess in puncto Umwelt-schutz auf höchstem Niveau befindet, ha-ben wir alle unsere Standorte nach EMAS zertifizieren lassen.“

Die Zukunft ist da: Nachhaltigkeit von Zink im Bauwesen

Nachrichten der Initiative Zink

Zinkblech als Material für Dach, Fassade und Dachentwässerung ist wartungsfrei und hält mehr als 50 Jahre. (Bildquelle: Rheinzink)

Feuerverzinkter Stahl hält länger und wird am Ende des Lebenszyklus im Stahlwerk recycelt. Dabei wird auch das anhaftende Zink wieder als Rohstoff nutzbar gemacht. (Bildquelle: Wiegel-Gruppe)

12 Werkstoffe 3/2017 Werkstoffe 3/2017 13

Kunststoff-Netzwerk Franken

Lösungswege zu beschreiten. Eine breite Themenpalette sowie die Erfahrungswer-te der Arbeitskreisteilnehmer bieten hier-zu die ideale Möglichkeit, neue Perspekti-ven zu gewinnen.

Der nächste Arbeitskreistermin wurde für den Juni 2017 festgelegt.

Weitere Informationen zum Arbeitskreis bzw. zum Kunststoff-Netzwerk Franken e.V. finden Sie unter

www.kunststoff-netzwerk-franken.de

Der Wettbewerbsfaktor Nr. 1 ist heute ein effizientes Produktionssystem. Um eine effiziente Produktion sicher zu stellen, ist eine Vielzahl von Faktoren im Unterneh-men, aber auch außerhalb zu betrachten. Die Bandbreite der Themen reicht von der Materialversorgungslogistik bis zur Maschinenwartung, von der Verfügbar-keit der Personalkapazitäten über den Werkzeugwechsel bis hin zur Nutzung effizienter Planungstools. Die Systeme in dem Unternehmen werden immer kom-plexer und stellen damit immer höhere Herausforderungen an die Mitarbeiter. Das Kunststoff-Netzwerk Franken e.V. hat aus diesem Grund den Arbeitskreis „Pro-duktionseffizienz“ ins Leben gerufen. Ziel ist es, die verschiedenen Themengebiete und Fragestellungen unternehmensüber-greifend zu bearbeiten und eine Plattform zu schaffen, die den Austausch der Fach-experten untereinander ermöglicht. Der neue Arbeitskreis „Produktionseffi-zienz stellt eine Weiterentwicklung des bisherigen Arbeitskreises „Maschinen-stillstandszeiten reduzieren“ dar. Ange-sprochen sind Produktionsverantwortli-che und alle Personen, deren Aufgabe es ist, einen effizienten Produktionsablauf zu gewährleisten. Die Leitung des Arbeitskreises haben wie bisher Roland Rathmann und Ste-fan Patsch von der Stäubli Tec-Systems GmbH Connectors aus Bayreuth über-nommen. Am 6. April 2017 trafen sich mehr als 30 Firmenvertreter bei der Neuen Materiali-en Bayreuth GmbH in Bayreuth, um ge-meinsam Themengebiete festzulegen. Nach einer kurzen Vorstellungsrunde merkten die anwesenden Firmenvertreter sehr schnell, dass sich ein breites Spek-trum an übergreifenden Themen ergibt. Nach einem intensiven Austausch wurde in einer moderierten Brainstorming-Sit-zung Themengebiete wie Faktor Mensch, Kommunikation, Planung und Logistik, Wartung, Material sowie Betriebsdaten definiert. Die zukünftigen Arbeitstermine werden abwechselnd bei verschiedenen Gast-gebern stattfinden. Dadurch wird den Teilnehmern die Möglichkeit gegeben, auch über den eigenen Tellerrand hin-auszublicken und neue Eindrücke für sich zu sammeln. Der Arbeitskreis führt zu einer überbetrieblichen Vernetzung der Fachverantwortlichen und ermöglicht es ihnen, gemeinsam auf kurzem Wege Fragestellungen anzugehen und Lösun-gen für die täglichen Herausforderungen zu finden. Fachspezifische Themenfelder,

die nur wenige betreffen werden parallel in Kleingruppen bearbeitet. Damit stellt der Arbeitskreis letztendlich eine Platt-form für den wechselseitigen Austausch dar und eröffnet den Blick für mögliche Kooperationen. Die Themenfelder Qualität 4.0 sowie die Erhöhung der Maschinenverfügbarkeit stellen weitere Aktionsfelder dar. Ziel ist es, Optimierungspotenzial unterneh-mensübergreifend zu identifizieren, um gemeinsam Lösungen zu finden und an-hand von Best-Practice-Beispielen die Möglichkeit zu schaffen, die eigene Vor-gehensweise zu überdenken und neue

Produktionseffizienz im Blickpunkt: Unternehmensüber-greifender Austausch im Arbeitskreis des KNF

Gemeinsam legen die Teilnehmer die Themenfelder für die kommenden Aufgabenstellungen fest.


Mittlerweile hat es sich im Kreise der Ingenieure und Werkstoffspezialisten weitestgehend herumgesprochen, dass faserverstärkte Kunststoffe – auch als Composites bezeichnet – in vielen Kon-struktionsfällen eine sehr gute Alternati-ve zu anderen, etablierten Werkstoffen darstellen können. Egal ob es sich um Anwendungen im Bereich Infrastruktur, Mobilität, Elektro- & Elektronik oder um den Sport- und Freizeitbereich handelt, der Einsatz von Composites kann Vorteile bringen.Um aber die Werkstoffe gewinnbringend einsetzen zu können und ihre vollen Po-tenziale entfalten zu können, gilt es ei-niges zu beachten. Zunächst sind hier die Werkstoffkombinationen zu nennen: Composites bestehen neben Fasern und Kunststoff als Matrix aus vielen weiteren Komponenten. (vgl. Abb.1) Diese müssen in der bestmöglichen Art- und Weise kom-biniert werden. Nicht jede Kombination führt auch zu dem gewünschten Ergeb-nis.Daneben ist die Konstruktion zu beach-ten. Faserverstärkte Kunststoffe sind so genannte anisotrope Werkstoffe, d.h. deren Materialverhalten ist nicht – wie beispielweise beim Stahl – in allen Las-trichtungen gleich. Es gilt lastgerecht zu konstruieren, also Bauteile und lasttra-gende Elemente (hier fasern) in optimaler Richtung einzusetzen. Eine Werkstoffge-rechte Konstruktion ist eines der zentra-

len Elemente, um die Vorteile von Com-posites auszuschöpfen. Eine pure 1:1 Übertragung von anderen Materialien ist oft nicht zielführend. Neben der Beachtung dieser Einfluss-paramater gilt es das passende Herstel-lungsverfahren für die angestrebten Ma-terialien bzw. Bauteile zu finden. Es gibt eine sehr große Anzahl potenti-eller Herstellungsmöglichkeiten im Fa-serverbundbereich, die von eher hand-werklich geprägten Verfahren, über halbautomatisierte Verfahren bis hin zu großserientauglichen Verarbeitungsvari-anten reichen. Abbildung 2 zeigt beispiel-haft einige Herstellungsverfahren.Ein Herstellungsprozess, der durch eine enorme Vielfalt und ein breites mögliches Einsatzspektrum geprägt ist, ist das RTM-Verfahren oder besser ausgedrückt sind DIE RTM-Verfahren. Oftmals fälschlicher-weise sehr limitiert verwendet steht RTM

für Resin Transfer Molding. Dies bedeutet nichts anderes, als das Harz in eine Form injiziert wird. Bereits diese Definition er-schließt den Raum für eine sehr breite Auslegung.Mittlerweile gibt es eine Vielzahl unter-schiedlichster RTM Verfahren. Diese kommen beispielsweise bei der Herstel-lung von Automobilkomponenten ebenso zum Einsatz wie bei der Herstellung von Bootsrümpfen oder Verkleidungsteilen im ÖPNV. Es gibt Verfahrensvarianten, die sich sowohl für die Herstellung nur we-niger Groß- oder Sonderbauteile eignen, aber auch Möglichkeiten mehrere Hun-dert oder viele Tausend Bauteile pro Jahr zu fertigen.Das Grundverfahren ist dabei (fast) im-mer gleich. Grob beschrieben wird eine entsprechende Negativform des späte-ren Bauteils erstellt. Diese kann aus un-terschiedlichsten Materialien bestehen. Dann wird diese Form mit trockenen Fasern bzw. Fasermaterialien belegt. Hierbei kann es sich sowohl um „einfa-che“ Matten, Vliese oder auch Gewebe und Gelege handeln. Dann wir die Form geschlossen. Anschließend wird das flüs-sige Kunststoffharz, unterstützt durch Vakuum und/oder Druck in die Form in-jiziert. Dieses Harz durchströmt dann die Fasern und tränkt diese. Im Anschluss härtet das Bauteil in der Form aus und wird anschließend entformt. So einfach, wie sich dieser Ablauf grund-sätzlich anhört, so unterschiedlich kön-nen die Variationen sein. Neben Vari-anten, bei denen beispielsweise eine einfache/leichte unterform verwendet wird und die Oberform aus Folie besteht gibt es beispielsweise die Möglichkeit relativ leichte GFK-Formen einzusetzen. Daneben gibt es aber auch (Voll) automa-tisierte Systeme, bei denen Großanlagen und metallische Werkezuge zum Einsatz kommen. Allen Varianten gemeinsam sind die Vorteile, die RTM bieten kann. Hierzu zählen z.B. durch den Einsatz ei-ner geschlossenen Form die Einhaltung enger Toleranzen und eine gleichblei-bende Bauteilqualität. Daneben ist im

Verarbeitung von Composites (K)ein Buch mit sieben Siegeln

Abbildung 2: Herstellungsverfahren Composites Bild: AVK

AVK – Industrievereinigung verstärkte Kunststoffe

Abbildung 1: Composites sind Kombinationswerkstoffe Bild: AVK

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AVK – Industrievereinigung verstärkte Kunststoffe

Gegensatz zu andern, vor allem offenen Verfahren die Herstellung von Bauteilen mit beidseitig „glatte“ Oberflächen/beid-seitigem Finish möglich. Wie bereits angedeutet ist die Verwen-dung unterschiedlichster Fasern, Faser-

materialien & Harze möglich. Dies führt zum einen dazu, dass sich sehr gute Faservolumengehalte erreichen lassen, zum anderen aber auch dazu, dass sich die Fasern bereits vorab optimal im Bau-teil platzieren lassen. Dies ist vor allem bei der Verwendung sogenannter textiler preforms – bei denen die Fasern endlos eingesetzt werden – ein großer Vorteil. Außerdem lassen sich bereits vorab In-serts und Sandwicheinlagen einbringen. Es wird „in einem Schuss“ gefertigt, d.h. das Harz wird vollständig in die geschlos-sene Form injiziert. Hierdurch zeigen sich deutlich geringere Emissionen gegenüber „offenen Verfahren“. Über den Einsatz entsprechender Anlagenperipherie und den Einsatz entsprechender Preforms lässt sich das Verfahren in hohem Maße automatisieren, was die Preisstabilität deutlich erhöhen kann.Abbildung 3 zeigt ein entsprechendes Demonstratorbauteil (PKW-Seitenteil mit integrierter B- und C-Säule – For-schungsdemonstrator) des Institutes für Leichtbau und Kunststofftechnik der TU Dresden. Es wurde in Zusammenar-beit mit der Leichtbau-Zentrum Sach-sen GmbH und der ThyssenKrupp AG im Rahmen eines Projektes entwickelt. Ziel war die Demonstration eines neuartigen, zukunftsorientierten und nachhaltigen

Fahrzeugansatz im Rahmen des InEco®-Projekts. Hierzu zählte die Umsetzung eines sportlichen Leichtbau-Elektro-Fahrzeugs der Kompaktklasse für den metrourbanen Raum. Ziel war die starke Reduzierung der Komponentenzahl ge-genüber klassischem Karosseriebau, so-wie die Umsetzung einer Integrale Misch-bauweise und innovativer Materialmix (Stahl, Aluminium, CFK) und ein hohes Maß an Bauteilintegration.Auch wenn es sich bei dem dargestellten Bauteil um einen Demonstrator handelt, so hat die RTM-Technologie seit ihrer Ent-wicklung in den 1970er Jahren in vielen Anwendungen Fuß gefasst. Ob es sich um Anbauteile von landwirtschaftlichen Fahr-zeugen handelt, um ganze Bootsrümpfe oder Windkraftflügel, oder um Sonder-bauteile im Elektro-/Elektronikbereich. Oft sind RTM-Verfahren die Herstellungs-prozesse der Wahl.

Sie wollen mehr wissen? Fragen Sie die Experten: www.euro-rtm-group.de

AVK – Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe e. V.http://www.avk-tv.de/[email protected]

Abbildung 3: PKW-Seitenteil Bild: http://www. euro-rtm-group.de/de/anwendungen.html

Weltweit erste Connectivity-Winkel-schleifer von Bosch

Handwerker, die auf Effizienz und Bedienkomfort setzen, können künftig auf die neue Generation ge-werblicher Akku-Winkelschleifer von Bosch zurück-greifen: den GWS 18V-115 und -125 C Professional sowie den GWS 18V-115, -125 und -150 SC Profes-sional. Es sind die weltweit ersten Winkelschleifer mit Connectivity-Funktion: Durch ein integrierba-res Bluetooth-Modul und die „MyTools“-Funktion in der Bosch Toolbox App können Anwender die neuen Akku-Winkelschleifer mit ihrem Smartphone verbinden. Sie haben so die Möglichkeit, ihr Gerät zu personalisieren, es individuell zu konfigurieren sowie alle verfügbaren Geräte-Informationen wie Seriennummer und Produktionsdatum abzurufen. Anwender erhalten außerdem Informationen zum Werkzeugstatus sowie Tipps zur Fehlerbehebung, zum Beispiel wenn sich ein Gerät bei Überhitzung abgeschaltet hat − direkt auf das Smartphone. Die Winkelschleifer GWS 18V-115, -125 und -150 SC Pro-fessional verfügen darüber hinaus erstmals über ein multifunktionales User Interface, mit dem Profis den Gerätestatus immer im Blick haben.

www.bosch-professional.de

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Abbildungen

a) b)

Abbildung 1: (a) Ultraschallschwingprüfsystem (Standard-Konfiguration) Shimadzu USF-2000, (b) Funkti-onsprinzip der Ultraschallermüdung

a) b) c) d)

Abbildung 2: (a) Montage der Proben, (b) Druckluftkühlung (oben) und Detektion der Temperaturentwick-lung mittels Pyrometer (unten), (c) + (d) beidseitige Montage der Proben im Ultraschallschwingprüfsystem (Mittellast-Konfiguration) Shimadzu USF-2000A

Abbildung 3: Wöhlerkurven für AlSi12-Proben der Chargen I und II [7]

Einleitung

Viele Bauteile des Maschinen- und Anla-genbaus werden im Betrieb schwingbe-ansprucht. Dabei müssen diese nicht sel-ten 107 bis 109 oder gar 1010 Lastwechsel ertragen. War es früher Stand des Wis-sens, dass Werkstoffe nicht durch Ermü-dung versagen, wenn die einwirkende Beanspruchung unterhalb der sog. „Dau-erfestigkeit“ liegt, wurden mit neuen Me-thoden Ausfälle im Bereich sehr hohen Lastspielzahlen (VHCF, Very High Cycle Fatigue) auch für Beanspruchungen un-terhalb der „Dauerfestigkeit“ festgestellt. Dies führt zum Schluss, dass eine derar-tige „Grenze“ nicht existiert [1,2]. Für viele Legierungen der Gittertypen kubisch-raumzentriert (krz) und kubisch-flächenzentriert (kfz) wurde im VHCF-Be-reich ein weiterer Abfall der Wöhlerkurve festgestellt. Zudem kann es zur Änderung des Rissinitiierungsorts von der Oberflä-che ins Volumen kommen, sodass der Schädigungsmechanismus je nach Be-triebsdauer wechselt [3]. Aufgrund dieser Erkenntnisse werden zuverlässige Ausle-gungskenngrößen für sicherheitsrelevan-te Bauteile immer wichtiger, z.B. für Mo-torenkomponenten (≥ 108), Wälzlager (≥ 109) und Gasturbinen (≥ 1010 Lastwech-sel).Während mit konventionellen servohy-draulischen und elektromagnetischen Schwingprüfsystemen in der Regel Prüf-frequenzen bis 300 Hz erreicht werden können, ermöglichen Ultraschallprüf-systeme (USF) eine Prüffrequenz von 20.000 Hz. Die Dauer von Schwingversu-chen kann dadurch entscheidend redu-ziert werden. USF-Systeme ermöglichen eine zeiteffiziente Charakterisierung des Ermüdungsverhaltens bis 109 (< 1 Tag Versuchszeit) oder 1010 Lastwechsel (6 Tage Versuchszeit). Zum Vergleich würde ein Schwingversuch bis 109 Lastwechsel mit 300 Hz ca. 58 Tage dauern. Die hohe

Prüffrequenz von 20.000 Hz wird mittels piezoelektrischer Aktuatoren erreicht [1], um eine zeit- und ressourceneffiziente Charakterisierung des Ermüdungsverhal-tens bei sehr hohen Lastspielzahlen zu gewährleisten.

Experimentelle Vorgehensweise

Die experimentelle Vorgehensweise und das Leistungsvermögen der Versuchs-technik sollen anhand des Ultraschall-schwingprüfsystems USF-2000 (Fa. Shimadzu, Duisburg) veranschaulicht werden. Abbildung 1a zeigt eine Über-sichtsaufnahme des Prüfsystems und Abbildung 1b das Funktionsprinzip. Ein piezoelektrischer Kristall wird als Ak-tuator eingesetzt, der mit 20.000 Hz schwingt. Die Probengeometrie wird mittels analytischer und numerischer Berechnung so ausgelegt, dass die Ma-ximalbeanspruchung in der Probenmitte auftritt und die maximale Auslenkung am freien Probenende. Die Probe wird ein-seitig mittels Gewinde in das Prüfsystem eingeschraubt (Abbildung 2a). Da sich die Proben infolge der Verformung bei hohen Frequenzen stark erwärmen können, sind Ultraschallprüfsysteme mit Systemen ausgerüstet, um die Tempera-turerhöhung der Proben zu mindern bzw. vermeiden. Die Proben werden mit Druck-luft gekühlt (Abbildung 2b, oben) und mit einem Impuls-Pause-Verhältnis geprüft, z.B. 50:50. Die Temperaturentwicklung wird mit Hilfe eines Pyrometers (Abbil-dung 2b, unten) kontrolliert. Der Schädi-gungsfortschritt und das Probenversagen werden anhand der Änderung der Reso-nanzfrequenz detektiert. Entsteht ein ma-kroskopischer Anriss, führt die reduzierte Eigenfrequenz der Probe zum Abfall der Arbeitsfrequenz des Prüfsystems und der Test wird automatisiert beendet. Die Probenprüfung wurde unter Einsatz des

Systems USF-2000 (in Standard-Konfigu-ration) mittellastfrei vorgenommen. Viele Bauteile unterliegen im Betrieb aber ei-ner überlagerten statischen Belastung, u.a. durch Eigengewicht oder prozessin-duzierte Eigenspannungen. Diese über-lagerten statischen Lasten beeinflussen die Schädigungsentwicklung und die Le-bensdauer, Zugspannungen führen zur Verringerung der Lebensdauer während Druckspannungen diese verlängern [4]. Um diese betriebsrelevanten Belastungs-zustände auch im VHCF-Bereich abbilden zu können, kann das System in einen Lastrahmen integriert und um einen Ak-tuator erweitert werden, wodurch VHCF-Versuche mit überlagerter Mittellast möglich werden. Der Einbau der Probe erfolgt durch beidseitiges Einschrauben in den Ultraschallprüfstand USF-2000A (in Mittellast-Konfiguration) mit ebenfalls geringem Aufwand (Abbildung 2c).

Praktische Anwendung

Die Nutzung der Prüfsysteme USF-2000 (ohne Mittellast) und USF-2000A (mit Mittellast) zur zeit- und ressourceneffizi-enten Bewertung der Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit bei hohen und sehr hohen Lastspielzahlen soll anhand eines Beispiels aus dem Innovationsfeld „Addi-tive Fertigung“ verdeutlicht werden. Die Proben wurden hierzu mittels selektivem Laserschmelzen (Selective Laser Melting, SLM) aus Pulver der Aluminiumlegierung AlSi12 hergestellt. Durch Anpassung der SLM-Prozessparameter wurden zwei Chargen I und II annähernd vergleichba-rer quasistatischer Festigkeit, aber unter-schiedlicher Porosität hergestellt. Die quasistatische Festigkeit wurde im Zugversuch gemäß ISO 6892-1:2009 ermittelt. Charge I wies mit einer Zug-festigkeit Rm = 372,3 ± 27,2 MPa und Dehngrenze Rp0,2 = 218,0 ± 6,9 MPa eine höhere Festigkeit als Charge II mit

Thema: Ultraschall-SchwingprüfsystemeZeit- und ressourceneffiziente Charakterisierung des Ermüdungsverhaltens bei sehr hohen Lastspielzahlen mittels moderner Ultraschall-Schwingprüfsysteme

Abbildung 1: (a) Ultraschallschwingprüfsystem (Standard-Konfiguration) Shimadzu USF-2000, (b) Funktionsprinzip der Ultraschallermüdung

Abbildungen

a) b)


a) b) c) d)


Abbildung 3: Wöhlerkurven für AlSi12-Proben der Chargen I und II [7]Abbildung 3: Wöhlerkurven für AlSi12-Proben der Chargen I und II [7]

a) b)

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Thema: Ultraschall-Schwingprüfsysteme

Referenzen

[1] Pyttel, B.; Schwerdt, D.; Berger, C.: Very high cycle fatigue – Is there a fatigue limit? International Journal of Fatigue 33 (2011) 49-58.

[2] Benedetti, M.; Fontanari, V., Bandini, M.: Very high cycle fatigue resistance of shot-peened high strength alumini-um alloys. Experimental and Applied Mechanics 4 (2013) 203-211.

[3] Morrissey, R.J.; Nicholas, T.: Fatigue strength of Ti-6Al-4V at very long lives. International Journal of Fatigue 27 (2005) 1608-1612.

[4] Wycisk, E.; Siddique, S.; Herzog, D.; Walther, F.; Emmelmann, C.: Fatigue performance of laser additively ma-nufactured Ti-6Al-4V in very high cycle fatigue regime up to 109 cycles. Fron-tiers in Materials 2:72 (2015) 1-8.

[5] Siddique, S.; Imran, M.; Wycisk, E.; Emmelmann, C.; Walther, F.: Influence of process-induced microstructure and imperfections on mechanical pro-perties of AlSi12 processed by selecti-ve laser melting. Journal of Materials Processing Technology 221 (2015) 205-213.

[6] Siddique, S.; Imran, M.; Rauer, M.; Ka-loudis, M.; Wycisk, E.; Emmelmann, C.; Walther, F.: Computed tomography for characterization of fatigue perfor-mance of selective laser melted parts. Materials and Design 83 (2015) 661-669.

[7] Siddique, S., Imran, M., Walther, F.: Very high cycle fatigue and fatigue crack propagation behavior of selecti-ve laser melted AlSi12 alloy. Internati-onal Journal of Fatigue 94, 2 (2017) 246-254.

Autoren:J. Tenkamp, S. Siddique, F. Walther Fachgebiet Werkstoffprüftechnik (WPT), Tech-nische Universität Dortmund, Baroper Str. 303, D-44227 Dortmund, www.wpt-info.de

Bauteile. Durch die zeit- und ressour-ceneffiziente Prüfung konnte dabei zu-dem eine abgesicherte Ermüdungsfes-tigkeit für 109 Lastwechsel für Charge I von 60,5 ± 4,7 MPa und für Charge II von 88,7 ± 3,3 MPa ermittelt werden [7]. AusblickDie Weiterentwicklungen im Bereich der Schwingprüfsysteme ermöglichen heute die detaillierte Untersuchung zy-klisch beanspruchter Werkstoffe unter betriebsrelevanten Bedingungen vor dem Hintergrund von Sicherheit und Wirtschaftlichkeit. Durch die Kombina-tion der technischen Möglichkeiten mit Effizienz und Nutzerfreundlichkeit haben Anwender heute neue, sehr leistungsfä-hige Werkzeuge, um u.a. die Auswirkung unterschiedlicher Wärmebehandlungen, chemischer Zusammensetzungen, Ferti-gungsparameter und Gefügedefekte und -parameter auf die mechanische Leis-tungsfähigkeit unter Schwingbeanspru-chung in einem breiten Spektrum zuver-lässig zu ermitteln.

Rm = 361,1 ± 4,5 MPa und Rp0,2 = 201,5 ± 3,7 MPa auf. Die relative Dichte der Charge II war allerdings höher. Insbe-sondere in Gefügeschliffen konnte die Reduktion großformatiger ermüdungs-kritischer Gasporen für Charge II belegt werden [5-6]. In Abbildung 3 sind Wöhlerkurven für beide AlSi12-Chargen im Bereich hoher bis sehr hoher Lastspielzahlen gezeigt. Die Versuche verdeutlichen, dass Ermü-dungsbrüche auch jenseits des HCF-Be-reichs (≥ 107 Lastwechsel) auftreten und dass die Ermüdungsfestigkeit von Proben der Charge II um ca. 45 % über der von Charge I liegt. Diese großen Unterschiede in der Leis-tungsfähigkeit konnten mittels quasis-tatischer Versuche nicht bestimmt wer-den. Charge II würde auf Grundlage der Zugversuche sogar eine niedrigere Leis-tungsfähigkeit zugeordnet. Lediglich die VHCF-Kennwerte eignen sich als sensi-tive und zuverlässige Bewertungsgröße für schwingbeanspruchte Werkstoffe und

Abbildungen

a) b)


a) b) c) d)


Abbildung 3: Wöhlerkurven für AlSi12-Proben der Chargen I und II [7]

Abbildung 2: (a) Montage der Proben, (b) Druckluftkühlung (oben) und Detektion der Temperaturent-wicklung mittels Pyrometer (unten), (c) beidseitige Montage der Proben im Ultraschallschwingprüf-system (Mittellast-Konfiguration) Shimadzu USF-2000A

a) b) c)

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Thema: Laserstrahlung

Moderne Produkte enthalten heutzutage eine Vielzahl an Kontaktstellen, durch die einzelne Komponenten miteinan-der verbunden sind. Neben form- und reibschlüssigen Fügeverfahren, wie bei-spielsweise dem Verschrauben, spielen stoffschlüssige Verbindungen eine wich-tige Rolle. Insbesondere im Kontext des Leichtbaus oder steigender Anforderun-gen an die Baugruppen kann durch den Einsatz stoffschlüssiger Fügeverfahren das Gewicht durch den Wegfall von Ver-bindungselementen wie Schrauben oder Nieten reduziert oder zumindest kons-tant gehalten werden. Dabei stellt das Schweißen neben dem Hart- und Weich-löten die bedeutendste Fügetechnologie dar. Diese untergliedert sich wiederum in eine Vielzahl verschiedener Verfahren, deren Eignung für den jeweiligen Anwen-dungsfall geprüft werden muss. Aktuell kommen im Stahl- und Kranbau haupt-sächlich konventionelle Verfahren, wie das MSG-, WIG- und E-Hand-Schweißen zum Einsatz, da die Stückzahlen ge-ring sind und der Schweißprozess meist durch Fachpersonal manuell durchge-führt werden muss. Für den Fall hoher geforderter Stückzahlen und schneller Vorschubgeschwindigkeiten zum Beispiel in der Automobil- und Zulieferindustrie hat sich jedoch seit einigen Jahrzehnten das Laserstrahlschweißen am Markt eta-bliert. So wurden bereits in den 1980er und 1990er Jahren Fahrzeugkarosserien und Türmodule mit Hilfe von CO2-Lasern im Multikilowattbereich geschweißt. Die-se kamen darüber hinaus auch in der Getriebefertigung zum Schweißen von Welle-Nabe-Verbindungen zum Einsatz. Eine weitere Anwendung ist die Herstel-lung sogenannter Tailored Banks, die aus laserstrahlgeschweißten Zuschnit-ten unterschiedlicher Blechdicke oder verschiedener Werkstoffe hergestellt werden. Dabei erfolgt die Auswahl der Werkstoffe beziehungsweise Blechdicken in Abhängigkeit der lokalen Belastung der Schweißbaugruppe. Durch den sehr ge-ringen Energieeintrag beim Laserstrahl-schweißen bleiben dabei die Umformei-genschaften der Platinen weitestgehend erhalten, sodass eine Formgebung erst nach dem Schweißprozess stattfinden kann.Seit diesen Jahrzehnten haben sich das Spektrum der Anwendungen des Lasers zum Fügen von metallischen Bauteilen, wie auch die verfügbaren Strahlquellen und Bearbeitungsoptiken jedoch deutlich erweitert. So können, wie in Abbildung 1 dargestellt, mittlerweile Folien mit einer Dicke von weniger als 100 µm genauso prozesssicher verschweißt werden, wie

Bleche mit einer Dicke von mehr als 20 mm. Durch die Entwicklung und Umset-zung einer geeigneten Schweißstrategie und Strahlquellen mit einem Fokusdurch-messer des Laserstrahls von weniger als 50 µm konnten am Bayerischen Laser-zentrum sehr schlanke, tiefe Schweiß-nähte beim Schweißen von Folienstapeln auch im Dauerstrichbetrieb der Strahl-quelle erzeugt werden. Hierbei wird der sogenannte Tiefschweißeffekt ausge-nutzt. Dieser tritt beim Überschreiten ei-ner werkstoffabhängigen Leistungsdichte

auf und beschreibt die Entstehung einer Dampfkapillare, innerhalb derer die Me-tallschmelze durch den verdampfenden Werkstoff verdrängt wird, wodurch die Einschweißtiefe bei konstanter Schweiß-nahtbreite deutlich erhöht werden kann. Im Fall der Folienstapel konnte dabei durch die Verwendung sehr geringer Streckenenergien und der Anwendung einer eigens entwickelten Einspann- und Hefttechnologie der thermisch bedingte Verzug sowie die Aufwölbung der Folien deutlich verringert werden. Zum Einsatz kommen die Folien in sogenannten Mik-ropumpen, mit deren Hilfe Zellreaktoren aus der Medizintechnik mit der notwendi-gen Nährlösung versorgt werden.Neben dem Mikroschweißen im Dauer-strichbetrieb kommt in der Elektronikpro-duktion und Feinwerktechnik auch das Laserstrahlpunktschweißen mit gepuls-ten Strahlquellen zur Anwendung. Diese verhältnismäßig kostengünstigen Strahl-quellen stellen hohe Pulsspitzenleistun-gen für eine geringe Pulsdauer von eini-gen Millisekunden bereit, wodurch sich die benötigte mittlere Leistung gering halten lässt. Eine Aneinanderreihung mehrerer Laserpulse ermöglicht jedoch auch mit diesen Systemen, mediendich-te Schweißnähte zu erreichen. Daneben verbessert die hohe Intensität der La-serpulse die Einkoppelbedingungen für die durch den Laserstrahl bereitgestellte Energie, beispielsweise für Werkstoffe mit einer niedrigen Absorption für die in-dustriell oftmals verwendeten infraroten

Abbildung 1: Querschliff eines laserstrahlge-schweißten Folienstapels aus korrosionsbestän-digen Stählen

Abbildung 2: Aufsicht auf laserstrahlgeschweißte Schweißnähte an Kupfermassivdrahtstäben

18 Werkstoffe 3/2017 Werkstoffe 3/2017 19

Thema: Lasserstrahlung

Motors in Zusammenarbeit mit den Conti-nental-Standorten Nürnberg, Regensburg und Berlin entwickelt wurden. Die ent-sprechenden 48 V-Hybrid-Motoren wer-den aktuell in den Modellen Scénic und Grand Scénic des Automobilherstellers Renault verbaut. Neben der Reduzierung der Taktzeit bieten die hochdynamischen Strahla-blenkungssysteme weitere Vorteile. So erlaubt die hohe Positioniergeschwin-digkeit einen nahezu quasisimultanen Schweißprozess, mit dem sich Bauteile beispielsweise heften lassen, bevor ein prozessbedingter Verzug auftreten kann. Auf diese Weise lässt sich die Genauig-keit geschweißter Baugruppen erhöhen und damit einhergehend die anfallende Nacharbeit nach dem Schweißprozess auf ein Minimum reduzieren. Ein weiterer Vorteil der hochdynamischen Strahlab-lenkung ist die Möglichkeit der sogenann-ten Strahloszillation beim Schweißen. Bei dieser Prozessvariante wird der linearen Vorschubbewegung eine zweite Bewe-gungskomponente überlagert, sodass wie in Abbildung 3 für eine Kreisfigur dargestellt, ein meist regelmäßiges Oszil-lationsmuster entlang der Schweißnaht-kontur entsteht. Anstelle der Kreisfigur kommen oftmals weitere harmonische Fi-guren, beispielsweise sinus- oder achtför-mige Muster, sogenannte Leminskaten, aber auch nicht harmonische, aber den-noch periodische Zickzack-Figuren zum Einsatz. Mit dieser Technologie lassen sich durch eine gezielte Wahl der Oszillati-onsparameter wesentliche Schweißnaht-eigenschaften, wie beispielsweise die Schweißnahtform, die Einschweißtiefe oder die Schweißnahtbreite beeinflussen, wodurch sich beispielsweise der Anbin-dungsquerschnitt oder die überbrückbare Fügespaltbreite im Stumpf- und Überlapp-stoß steigern lässt. Darüber hinaus wird am Bayerischen Laserzentrum aktuell untersucht, inwiefern sich Schweißnaht-defekte durch Anwendung von Strahlos-zillation beim Laserstrahlschweißen vermeiden lassen. Dabei ergeben sich durch Strahloszillation Möglichkeiten, um beispielsweise die Energiedeposition ins Werkstück und auch die Schmelzbaddy-namik zielgerichtet zu beeinflussen und somit die Schweißbarkeit von bedingt

Wellenlängen. Ein zutreffendes Beispiel für ein solches Material ist Kupfer, wie es in der Elektronikproduktion und Anwen-dungen aus der Elektromobilität verwen-det wird. Dieser Werkstoff zeichnet sich neben einer hohen elektrischen Leitfähig-keit durch eine hohe Wärmeleitfähigkeit aus, weshalb Schweißprozesse mit einer hohen Energiedichte, wie beispielsweise Strahlprozesse, konventionellen Prozes-sen mit einer niedrigen Energiedichte überlegen sind, da die Bauteile schnell und nur lokal erwärmt werden können und so die nicht zum Aufschmelzen des Werkstoffes genutzte Wärme- oder Ver-lustenergie reduziert werden kann. Insbesondere für elektrische Antriebs- und Speichertechnologien innerhalb von Fahrzeugen werden jedoch oftmals große stromtragfähige Querschnitte ge-fordert, die durch das gepulste Laser-strahlschweißen meist nicht oder nicht in der vorgegebenen Taktzeit erzielt werden können. Für diese Schweißauf-gaben stehen heutzutage Multikilowatt-Laserstrahlquellen mit hervorragender Strahlqualität zur Verfügung, die durch ihre verfügbare Laserleistung und die kleinen erreichbaren Fokusdurchmesser sehr gut geeignet sind, auch in Schweiß-baugruppen aus Kupfer Schweißnähte mit einem hohen Anbindungsquerschnitt in Taktzeiten von typischerweise unter 1 Sekunde erzielen zu können. Die Strahla-blenkung wird dabei zumeinst über soge-nannte Scanner-Optiken, mit zwei durch sogenannte Galvanometerantriebe be-wegte Spiegelelemente, realisiert, die für die Ablenkung des Laserstrahls innerhalb des Bearbeitungsfeldes zuständig sind. Dabei erreicht der Strahl innerhalb der Bearbeitungsebene Relativgeschwindig-keiten von bis zu 20 m/s, wodurch eine sehr schnelle Neupositionierung des La-serstrahls vom Ende der durchgeführten Schweißnaht zum Beginn der darauffol-genden Schweißnaht möglich wird. Die beschriebene Systemtechnik wurde am Bayerischen Laserzentrum beispielswei-se im Rahmen eines öffentlich geförder-ten Forschungsprojektes eingesetzt, in-nerhalb dessen die Schweißprozesse und -strategien für die elektrische Kontaktie-rung der in Abbildung 2 dargestellten Statorwicklungen eines 48 V-Mildhybrid-

Abbildung 3: Schematische Darstellung der Bahnkontur beim Laserstrahlschweißen mit Strahl-oszillation

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bei ein in einer Kooperation aus ERLAS - Erlanger Lasertechnik GmbH und dem Bayerischen Laserzentrum entwickeltes Zwei-Strahl-Systems mit koaxialer Draht-zufuhr erwiesen. Dieses System ermög-licht eine Vorwärmung der Fügepartner vor dem Auftreffen des Lotwerkstoffes im Fügespalt und eine Nachwärmung der Lötnaht, um einerseits, wie in Abbildung 5 dargestellt, den Anbindungsquerschnitt und damit die Belastbarkeit der Verbin-dung zu erhöhen und andererseits die Oberflächenrauigkeit der Lötnaht zu ver-ringern und damit die optische Anmutung der Fügeverbindung zu verbessern.Durch die aufgezeigten Prozessvarianten besteht die Möglichkeit, eine gegenüber konventionellen Schweißverfahren deut-lich erhöhte Anzahl an Werkstoffkom-binationen und eine große Vielfalt an Bauteilgeometrien stoffschlüssig mithil-fe von Laserstrahlung fügen zu können. Darüber hinaus kann der Einsatz des La-sers durch die Flexibilität und die weitrei-chenden Einsatzmöglichkeiten moderner Strahlquellen, wie beispielsweise der Ver-sorgung mehrerer Bearbeitungsstationen durch eine Strahlquelle oder der gleich-zeitigen Eignung zum Laserstrahlschwei-ßen und -schneiden, auch für kleine und mittlere Unternehmen attraktiv werden.

Kontakt und weitere Informationen:Bayerisches Laserzentrum GmbHKonrad-Zuse-Straße 2-691052 ErlangenTelefon: 09131/97790-0E-Mail: [email protected]: www.blz.org

Autor: Vincent Mann, M.Sc., SFI

auch Schwarz-Weiß-Mischverbindungen aus niedrig legierten Stählen und korrosi-onsbeständigen Stählen sowie Stahl- und Kupferlegierungen realisiert werden. Da-bei ermöglicht die hohe Leistungsdich-te der Laserstrahlung trotz der zum Teil stark unterschiedlichen Wärmeleitfähig-keiten ein gleichzeitiges Aufschmelzen beider Fügepartner, noch bevor die Pro-zesswärme ausschließlich in einen Füge-partner abgeführt wird.Ein Beispiel für Mischverbindungen, die nur mithilfe eines Hybridverfahrens stoff-schlüssig gefügt werden können, stellen Stahl-Aluminium-Mischverbindungen dar. Diese können lediglich durch den Prozess des sogenannten Schweißlötens mitein-ander verbunden werden, da im Prozess lediglich einer der Grundwerkstoffe durch den Laserstrahl aufgeschmolzen wird und den zweiten Fügepartner benetzt. Dabei kann beispielsweise im Karosse-riebau durch die Verwendung verzinkter Bleche auf weitere Flussmittel verzichtet werden, da die Zinkschicht im Prozess anschmilzt und somit als Flussmittel an der Stahl-Aluminium-Schnittstelle dienen kann. Als Alternative zu diesem Hybridprozess lassen sich durch das Strahlwerkzeug Laser selbstverständlich auch reine Hartlötprozesse realisieren. So wird bei-spielsweise aktuell die Heckklappe vieler Fahrzeugkarossen zweiteilig ausgeführt und nach dem Umformen durch das Laserstrahlhartlöten verbunden, wobei auch hier im Fall von Stahlfeinblechen oftmals die Zinkschicht als Flussmittel wirken kann. Die Technologie des Laser-strahlhartlötens zeichnet sich gegenüber dem Laserstrahlschweißen durch eine bessere Oberflächenqualität der Lötnaht gegenüber der Schweißnaht aus und erfordert aus diesem Grund eine gerin-gere Nacharbeit vor der kathodischen Tauchlackierung. Darüber hinaus wird durch den geringeren Energieeintrag im Prozess auch der thermische Verzug der Blechbauteile reduziert. Als sinn-volle systemtechnische Verbesserung des Laserstrahlhartlötens hat sich da-

Thema: Lasserstrahlung

schweißbaren Legierungen allein durch prozesstechnische Maßnahmen ohne die Verwendung von Zusatzwerkstoffen zu verbessern. Allgemein lässt sich durch den geringen Wärmeeintrag auch beim konventionel-len Laserstrahlschweißen die Schweiß-barkeit vieler bedingt schweißbarer Werk-stoffe verbessern, sodass auch diese Werkstoffe stoffschlüssig gefügt werden können. In diesem Zusammenhang stel-len auch Mischverbindungen ein lang-jähriges Kompetenzfeld des Bayerischen Laserzentrums dar. So zeigen beispiels-weise Erkenntnisse eines kürzlich ab-geschlossenen, öffentlich geförderten Forschungsprojektes, dass Mischverbin-dungen aus austenitischen und ferriti-schen korrosionsbeständigen Stählen trotz der unterschiedlichen Wärmeleitfä-higkeit und Wärmeausdehnungskoeffizi-enten miteinander verschweißt werden können. Dabei trägt unter anderem die Verwendung titanstabilisierter Zusatz-werkstoffe durch die enthaltenen Kornfei-ner zur Erhöhung der Korrosionsbestän-digkeit der Schweißzone bei. Gleichzeitig können durch diese Maßnahme die Um-formeigenschaften der geschweißten Platinen verbessert werden. Demgegen-über kann die Korrosionsbeständigkeit der Mischverbindungen in der Wärme-einflusszone, wie in Abbildung 4 gezeigt, durch die Verwendung wasserstoffhal-tiger, reduzierender Schutzgase erhöht werden. Darüber hinaus können durch den Einsatz des Laserstrahlschweißens

Abbildung 5: Vergleich der Querschliffe von mit verschiedenen Lötoptiken gelöteten Lötnähten. Links: Einstrahlsystem. Rechts: Vergrößerter Nahtquerschnitt durch Verwendung des Zweistrahlsys-tems Erlas Coax-Mini Bild: blz

Abbildung 4: Vergleich der Aufsichten von Mischverbindungen aus korrosionsbeständigen Stählen, geschweißt mit verschiedenen Schutz-gasen. Oben Argon, Unten: Lasgon H4 (10% Wasserstoff)


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Mikroblasen und Schäumverhalten von neuen und gebrauchten Kühlflüssigkeiten

In vielen Bereichen der industriellen Fer-tigung sind Kühlflüssigkeiten unverzicht-bar für Bearbeitungsverfahren, die Qua-lität der gefertigten Teile und eine lange Lebensdauer der Maschinen. Diese Flüs-sigkeiten sind u. a. auf maximale Luftab-scheidung bei minimaler Schaumbildung ausgelegt. Sie unterliegen jedoch im zu der Benutzung Veränderungen, welche zu einer geringeren Kühleffizienz führen. Unser Kunde wollte diese Veränderungen überwachen, um Schleifprozesse an ei-nem großen Fertigungsstandort zu opti-mieren.Nach einer Reihe von Versuchen, mithilfe von Standardverfahren zur chemischen Charakterisierung und durch manuel-le Schaumtests zwischen neuem und gebrauchtem Kühlöl zu unterscheiden, wandte sich unser Kunde an uns für Be-ratung und Unterstützung bei diesem Pro-jekt. In diesem Applikationsbericht wird eine Schaumuntersuchung von neuen und gebrauchten Proben zweier verschie-dener Kühlflüssigkeiten beschrieben, die wir im KRÜSS Applications & Science Center durchgeführt haben. Wir haben dabei ein Messverfahren gefunden, das endlich eine zuverlässige und in hohem Maße reproduzierbare Überwachung der Veränderung von Kühlflüssigkeiten er-möglicht.

Hintergrund

An seinen Fertigungsstandorten produ-ziert unser Kunde verschiedenste Me-tallteile wie zum Beispiel Lager. Wichtige Fertigungsschritte der Metallbearbeitung beinhalten die zerspanende Bearbeitung unter Einsatz von wasser- oder ölbasier-ten Kühlflüssigkeiten. Unter anderem die-nen diese Flüssigkeiten dazu, die mecha-nische und physikalische Produktqualität zu gewährleisten.Schaum und Luft in Wasser-Öl-Dispersi-onen führen zu einer reduzierten Küh-leffizienz (Wärmekapazität) und einem ungünstigem Fließverhalten im Vergleich zu reinen Flüssigkeiten. Daher sind Kühl-flüssigkeiten auf minimaleSchaumbildung bei guten Luftabschei-dungseigenschaften ausgelegt. Aller-dings verändern sich die Eigenschaften von Kühlflüssigkeiten im Laufe der Zeit, was zu schlechterer Luftabscheidung führen kann, d. h. einem höheren Gehalt

an Luft. Diese Veränderungen beein-trächtigen die Kühlwirkung.Es gibt Produktionsstätten, in denen mehrere Maschinen an eine zentrale Ver-sorgung mit bis zu 100.000 Liter Kühl-flüssigkeit angeschlossen sind. Aufgrund der resultierenden hohen Kosten für die Kühlflüssigkeit ist es in finanzieller Hin-sicht interessant, genau zu wissen, wann sie modifiziert oder gar gewechselt wer-den sollte. Nicht nur aus diesem Grund, sondern insbesondere auch, um seinen hohen Qualitätsstandards zu entspre-chen, hat unser Kunde nach einem expe-rimentellen Verfahren gesucht, mögliche Veränderungen der Kühlflüssigkeiten bei deren Gebrauch zu überwachen. Eine einfache visuelle Prüfung reichte nicht aus, um neues von gebrauchtem Öl zu unterscheiden (siehe Abbildung 1). Aber auch bei aufwändigeren Verfahren, etwa üblichen chemischen Analyseverfahren, ließen sich keine Unterschiede zwischen neuem und gebrauchtem Öl ermitteln.

Da die in einer Flüssigkeit verteilte Luft mit Schaumbildung in Zusammenhang gebracht wird, führte unser Kunde an-fänglich Schaumstudien aus, bei denen Glaszylinder manuell geschüttelt wurden, um die Flüssigkeit aufzuschäumen. Je-doch konnten dabei keine reproduzierba-ren und zuverlässigen Daten gesammelt werden, insbesondere aufgrund der von verschiedenen Personen manuell aus-geführten Vorgänge. Dies war der Punkt, an dem unser Kunde sich auf der Suche nach Beratung und ausgereifter techni-scher Ausstattung an KRÜSS wandte.

Experimenteller Teil

Bei dieser Untersuchung wurden zwei Kühlflüssigkeiten von unterschiedlichen Herstellern betrachtet, die auf hochraffi-nierten Mineralölen mit niedriger Visko-sität basieren. Für diesen Bericht haben wir die Produkte anonymisiert und be-zeichnen sie als Typ A und Typ B.Sämtliche Experimente wurden mit ei-nem Dynamic Foam Analyzer – DFA100 (Einzelheiten zu den experimentellen Verfahren unter [1],[2],[3]) ausgeführt. Das DFA100 bietet zwei automatisierte Aufschäummethoden: Rühren und Auf-schäumen durch Gasfluss. Kühlflüssigkei-ten sind auf maximale Luftabscheidungs-eigenschaften bei möglichst geringer Schaumbildung ausgelegt, d. h. es han-delt sich um so genannte Low-Foamers. Bei Low-Foamers wird das Aufschäumen durch Gasfluss gegenüber dem Rühren generell vorgezogen, weil dabei viel mehr

Thema: Kühlflüssigkeiten Ein zuverlässiges Verfahren zur Überwachung derAlterung und Leistungsfähigkeit von Kühlflüssigkeiten für Bearbeitungsprozesse

Abb. 1: Aufnahme von frischer und gebrauchter Kühlflüssigkeit vom Typ B

frisch gebraucht


Thema: Kühlflüssigkeiten

und dritten Zyklus bei gebrauchtem Öl wesentlich höher ausfällt als bei neuem Öl.

Abbildung 5 zeigt eine Messung bei ge-brauchtem und neuem Öl vom Typ A und B. Hier lässt sich erkennen, dass die Kurven bei den neuen Ölen sehr gut vergleichbar sind und eine sehr kleine Menge Schaum vorhanden ist, die zer-fällt, sobald die Zufuhr von Luft gestoppt wird. Die gebrauchten Öle können jedoch anhand der maximalen Schaumhöhe und der Zerfallgeschwindigkeit unterschieden werden.

Abschließend lässt sich feststellen, dass wir mit dem hier beschriebenen Mess-verfahren eine experimentelle Methode präsentieren, die eine zuverlässige und in hohem Maße reproduzierbare Unter-scheidung zwischen gebrauchten und neuen Proben desselben Öltyps und zwi-schen verschiedenen gebrauchten Ölen ermöglicht. Dies war mithilfe anderer experimenteller Mittel bislang nicht mög-lich und gab daher Anlass zu einer grö-ßer angelegten Studie unter Einsatz des DFA100 am Standort unseres Kunden, bei der mehr als zwei verschiedene Öle und Alterungsstadien verglichen wurden. In dieser Studie verwendet unser Kundeeine kombinierte Analyse aus der detek-tierten maximalen Schaumhöhe und der relativen Zeit, in der die Gesamthöhe auf 10 % des Maximalwertes reduziert wird. Auf Grundlage dieser Studie kann unser Kunde nun ein zuverlässiges expe-rimentelles Verfahren zur Überwachung

einer definierten Wartezeit wurde diesel-be Flüssigkeit erneut aufgeschäumt. In Abbildung 3 haben wir auch die beiden verschiedenen grauen Bereiche eines je-den Zyklus gekennzeichnet, die entweder von reinem Schaum herrühren oder von winzigen Gasblasen, die in der Flüssigkeit unterhalb des Schaums verteilt sind. Zwi-schen zwei aufeinanderfolgenden Zyklen wird die Flüssigkeit wieder transparent und erscheint in der Abbildung der Roh-daten daher weiß.Hinsichtlich dieser schwach schäumen-den Flüssigkeiten fanden wir heraus, dass die Reproduzierbarkeit der Schaum-höhenkurven nicht nur durch die Vorbe-netzung des Glaszylinders bedeutend verbessert wird, sondern auch durch die Messung in Zyklen. Grund hierfür ist die Tatsache, dass Schaumbildung und Schaumzerfall auch durch die Wechsel-wirkung der Flüssigkeit mit der Glaswand beeinflusst werden können, insbesonde-re aufgrund chemischer und physikali-scher Inhomogenität der Oberfläche. Wie in Abbildung 3 zu erkennen, fällt die ma-ximale Schaumhöhe beim ersten Zyklus höher aus als beim zweiten und dritten. Die Messungen des zweiten und dritten Zyklus weisen eine sehr hohe Reprodu-zierbarkeit auf. Außerdem stellte sich Folgendes heraus: Wenn nur der erste Zyklus betrachtet wurde, fiel die Repro-duzierbarkeit von Probe zu Probe nicht perfekt aus; wurde der Fokus jedoch auf Zyklus 2 und 3 gelegt, war die Reprodu-zierbarkeit hervorragend. Dies ist in Ab-bildung 4 zu erkennen, einer Darstellung des zweiten und dritten Zyklus, gemessen im Rahmen zweier verschiedener Experi-mente für neues und gebrauchtes Öl vom Typ A. Beim Öl vom Typ B wurde diesel-be Datenqualität festgestellt (hier nicht extra dargestellt). Der erste Zyklus eines jeden Experiments kann als Vorkonditio-nierung/Vorbenetzungsschritt des Glas-zylinders gesehen werden, der die gute Reproduzierbarkeit der folgenden Zyklen gewährleistet.Hinsichtlich beider Öltypen wurde festge-stellt, dass die Gesamthöhe im zweiten

Schaum erzeugt werden kann und dies eine höhere relative Genauigkeit der er-fassten Daten garantiert. Und tatsächlich zeigte sich bei Vortests mit den Proben beim Aufschäumen durch Rühren, dass dabei keine ausreichende Schaummen-ge erzeugt wird.Beim Aufschäumen durch Gasfluss steigt die erzeugte Schaummenge nicht not-wendigerweise proportional zur Durch-flussrate des zugeführten Gases an. Da-her können Vortests dabei helfen, den Gasdurchfluss zu ermitteln, bei dem die größte Schaummenge erzeugt wird. Bei den hier untersuchten Proben wurde bei der größtmöglichen Durchflussrate von 1 L/min die maximale Schaummenge er-zeugt.Schließlich wurde mit dem Ziel der opti-malen Vergleichbarkeit der Proben mit folgenden Bedingungen gearbeitet:• Temperatur: 20–27 °C• Probenmenge: 100 mL, eingefüllt un-

ter Vorbenetzung der Innenwand des Glaszylinders mithilfe einer 100 mL-Glaspipette

• Fritte: Einwegfilter (FL4520), der die Reinigungsarbeiten zwischen den ein-zelnen Durchläufen auf ein Minimum reduziert

• Dichtungen: Viton (FL4506)• Gas: Luft• Flussrate: 1 L/min• Lichtquelle: IR-Lichtquelle mit 15 % In-

tensitätDie Messungen wurden wie in der KRÜSS ADVANCE Software programmiert ausge-führt:

Messergebnisse und Diskussion

Abbildung 3 zeigt ein Beispiel für Roh-daten zusammen mit den erfassten Flüssigkeit-Luft- und Flüssigkeit-Schaum-Grenzen für das gebrauchte Öl von Typ B.Wie zu erkennen ist, wurde die Flüssigkeit dreimal hintereinander aufgeschäumt. Jede Spitze entspricht der maximalen Schaumhöhe, die bei Zufuhr von 150 mL Luft zur Flüssigkeit erzeugt wurde. Dieser Schaum zerfiel schnell und nach


Abb. 2: In der KRÜSS ADVANCE Software ver-wendetes Automationsprogramm zur Messung der Schaumhöhe in drei aufeinanderfolgenden Aufschäumzyklen

Abb. 3: Rohdaten der Schaumhöhenmessung bei gebrauchtem Öl von Typ B aus drei aufein-anderfolgenden Auf- schäumzyklen. Die grünen und roten Linien zeigten die Schaum-Luft- bzw. Flüssigkeit-Schaum-Grenzen.

Abb. 4: Vergleich der festgestellten Gesamthö-henkurven im zweiten bzw. dritten Zyklus bei zwei verschiedenen Durchgängen mit gebrauch-tem und neuem Öl vom Typ A.

Abb. 5: Vergleich der festgestellten Gesamt-mengenkurve im zweiten bzw. dritten Zyklus mit gebrauchtem und neuem Öl vom Typ A und B



Literatur

[1] Katrin Oetjen, Christine Bilke-Krau-se, Mania Madani, Thomas Willers: Temperature effect on foamability, foam stability, and foam structureof milk. Colloids and Surfaces A: Phy-sicochem. Eng. Aspects 460 (2014) 280–285

[2] Investigating the foaming behavior of cooling lubricants and the effect of foam inhibitors (antifoams). KRÜSS Applikationsbericht AR279

[3] https://www.kruss.de/de/service/schulungtheorie/glossar/schaum/

Auf unserer Webseite finden Sie viele wei-tere interessante Applikationsberichte unter https://www.kruss.de/de/service/schulungtheorie/literatur/applikations-berichte/Authoren: Katrin Oetjen, Thomas Willers, KRÜSS GmbH

dient als Schritt der Vorkonditionierung und Vorbenetzung. Als Ergebnisparame-ter zur Charakterisierung der Leistungs-fähigkeit und/oder des Alterungsstadi-ums der verschiedenen Kühlflüssigkeiten werden nur die beim zweiten und dritten Zyklus gemessenen maximalen Schaum-höhen herangezogen sowie die dabei ermittelten Zeiten, die der Schaum benö-tigt, um auf 10 % seiner Maximalhöhe zu zerfallen. Unter Verwendung der hier be-schriebenen Vorgehensweise und Ergeb-nisparameter dehnt unser Kunde seine Studie nun auf weitere Kühlflüssigkeiten aus, um seine Prozessüberwachung und Fertigungseffizienz noch stärker zu opti-mieren.

des Veränderungen von Kühlflüssigkei-ten nutzen, das auf der Messung des Schäumverhaltens basiert.

Zusammenfassung

Mithilfe des Dynamic Foam Analyzer – DFA100 und des Aufschäumens durch Gasfluss haben wir für einen Kunden ein zuverlässiges experimentelles Verfahren zur Überwachung der nutzungsdauerbe-zogenen Effekte von kohlenwasserstoff-basierten Kühlflüssigkeiten für den Ein-satz in Produktionsmaschinen gefunden. Jede in den Glaszylinder des DFA100 gefüllte Probe wird dreimal hintereinan-der aufgeschäumt, wobei zwischen den einzelnen Aufschäumzyklen Wartezeiten eingehalten werden, die dafür sorgen, dass der erzeugte Schaum vollständig zerfällt, bevor der nächste Aufschäumzy-klus beginnt. Der erste dieser drei Zyklen

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24 Werkstoffe 3/2017 Werkstoffe 3/2017 2524 Werkstoffe 3/2017

Werkzeugwechsel innerhalb einer Ma-schine kosten wertvolle Bearbeitungs-zeit. Besonders dann, wenn Werkstücke bei hoher Spindeldrehzahl bearbeitet werden. Bei Aluminium sind es beispiels-weise Drehzahlen von bis zu 15.000 Um-drehungen pro Minute. Damit eine Ma-schine bei dieser Drehzahl ein Werkzeug wechseln kann, muss sie die Spindel zu-erst fast ganz zum Stillstand bringen und diese anschliessend wieder auf 15.000 Umdrehungen pro Minute beschleunigen. Bei dieser Drehzahl beträgt die Span-zu-Span-Zeit in der Regel drei bis vier Sekun-den – so lange dauert es, ein Werkzeug aus der Bearbeitungsposition wegzufüh-ren und ein folgendes Werkzeug in die gleiche Bearbeitungsposition heranzu-führen. Nicht so mit der Mikron Multistep XT-200: Unabhängig von der Spindel-

drehzahl beträgt die Span-zu-Span-Zeit nur 0,9 Sekunden. Dadurch lassen sich mit der Mikron Multistep XT-200 wertvol-le Maschinenstunden einsparen (siehe Grafik).Das Geheimnis der Mikron Multistep XT-200 sind ihre Bearbeitungsmodule. Die-se sind jeweils mit zwei Arbeitsspindeln ausgerüstet, die abwechselnd im Einsatz sind. Während die eine Spindel ein Werk-stück bearbeitet, wird an der zweiten das Werkzeug gewechselt. Ist die Maschine mit bis zu vier Bearbeitungsmodulen komplett aufgebaut, drehen gleichzeitig und unabhängig voneinander vier Spin-deln – mit insgesamt bis zu 144 unter-schiedlichen Werkzeugen. Und da die Bearbeitungsmodule fest miteinander verbunden sind, lassen sich dabei die Werkstücke komplett, ohne Umspannen,

bearbeiten. Das automatische intelligen-te Be- und Entladen besorgt ein zusätz-liches Lademodul mit verschiedenen La-deoptionen.Die Vorteile der Mikron Multistep XT-200:• Produktivität steigern dank einer Span-

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Typische Werkstücke der Multistep XT-200

Neue Maschine für das SchleppschleifenDie neuen Schleppschleif-Anlagen der Serie M-TDM hat Walther Trowal für die Bearbeitung von Werkstücken entwickelt, die besonders hohe Anforderungen an die Oberflächenqualität erfüllen müssen. Die Montage der Werkstücke auf rotierenden Sa-telliten und die gezielte Steuerung der Bewegungsmuster bieten eine Vielzahl von Möglichkeiten, die Bearbeitung der einzelnen Teile optimal zu gestalten.Das Unternehmen hat die neuen Anlagen speziell für stückkosten-intensive Teile entwickelt, die höchste Sorgfalt bei Handling und Bearbeitung erfordern. Beim „normalen“ Schleppschleifen, das sich für die Mehrzahl der Werkstücke weiterhin ideal eignet, werden die Werkstücke auf einem Teller fest montiert und mit ihm durch die Schleifkörper bewegt. So erzielen diese Maschinen eine sehr hohe Abtragsleistung. Die neuen Maschinen verfügen anstelle des Tellers über ein Karussell mit mehreren Speichen. An deren Enden sind rotierende Satelliten angebracht, die die Werkstücke auf-nehmen. Die Teile bewegen sich auf „Epizykeln“ (griechisch epi „auf“, kyklos „Kreis“, „Kreis auf dem Kreis“) durch die ruhende Schleifkörpermasse – also entlang eines kleinen Kreises, der sich auf einem größeren bewegt. Diese Bewegung entspricht derjenigen der einzelnen Kanzeln auf den „Kraken“ oder „Polypen“, die jeder von Jahrmärkten her kennt. Die Schleppschleif-Anlage M-TMD 4 verfügt über vier Satelliten und kann gleichzeitig 12 Teile aufnehmen, die M-TMD 6 bearbeitet bis zu 18 Teilen gleich-zeitig. Da Drehzahl und -richtung beider Komponenten unabhängig voneinander eingestellt werden können, lassen sich unterschiedliche Bewegungsmus-ter erzeugen. Außerdem können die Werkstücke unter verschiedenen Anstellwinkeln an den Satelliten eingespannt werden. So kann die Anströmung der Teile individuell an die Erfordernisse unterschiedlicher Werkstücke angepasst werden. Die SPS-Steuerung ermöglicht es, auch mehrstufige Programme einfach zu realisieren.Während der Bearbeitung wird der Arbeitsbehälter in Vibration versetzt. Da das Schleifkörperbett auf diese Weise ständig gleichmäßig durchmischt ist, erzielt Walther Trowal eine hohe Reproduzierbarkeit des Prozesses. Sowohl der Abrieb der Werkstücke als auch Untergrößen der Schleifkörper werden abgesiebt und so sicher aus dem Prozess herausgebracht – ein weiterer Beitrag zur Reproduzierbarkeit.Die Maschinen werden sowohl für die Nass- als auch für die Trockenbearbeitung eingesetzt. Beim Vor- und Feinschleifen sowie teilweise beim Polieren wird meist mit Compounds gearbeitet. Beim gezielten Verrunden von Kanten im Bereich von Tausendstel Millimetern – zum Beispiel bei Hartmetallbohrern oder Fräsern – wird trockenes Schleifgranulat verwendet. Die Trockenbearbeitung eignet sich auch für das Polieren von Werkstücken mit Poliergranulat und Paste.Vom Vorschleifen bis zum abschließenden Polieren erfolgen alle Prozessschritte in derselben Maschine, ohne dass die Teile umgespannt werden müssen: Ein Arbeitsbehälter wird mit einem Handhubwagen aus der Maschine gezogen und innerhalb kürzester Zeit durch einen ersetzt, der andere Schleifkörper enthält. Die erste Maschine der neuen Serie hat Walther Trowal in seinem Technikum in Haan installiert. Mit ihr können Kunden im Vorfeld von Investiti-onsentscheidungen Versuche mit Musterwerkstücken machen. So wird sichergestellt, dass das Anforderungsprofil des Kunden erfüllt wird. Anhand der Menge der Teile und der Geometrie wird anschließend die Größe der Anlage festgelegt. Schließlich wird für die gesamte Teilefamilie des Kunden definiert, welche Maschine, welche Schleifkörper, welche Compounds, welche Aufbereitung des Prozesswassers und welche Trocknung optimal geeignet sind. www.walther-trowal.de


Thema: Keramische Heizelemente

Kurzfassung

Es werden SiC-basierende, intrinsisch heizende Elemente vorgestellt, beste-hend aus einer Kombination von dichten SiC-Varianten mit hohem und geringem spezifischen elektrischen Widerstand. Aufgrund der sehr ähnlichen Zusammen-setzung und Sintercharakteristik dieser Varianten sind diese Elemente druckun-terstützt aber auch im Ko-Sinterprozess als Verbund (vor-) gesinterter Teile relativ kostengünstig herstellbar. Die Möglich-keit des Sinterns erweitert das herstell-bare Formenspektrum gegenüber bislang verfügbaren keramischen Heizelementen und eröffnet eine Vielzahl neuer, innova-tiver Anwendungen. 1. Motivation und Zielsetzung dieser Entwicklungen

Heizelemente werden in technischen Ap-paraturen und Anlagen vielfältig genutzt, um lokal Wärme zu erzeugen. Die meis-ten dieser Elemente sind metallischer Natur und erzeugen die Wärme nach dem ohmschen Widerstandsprinzip mit stromdurchflossenen Drähten oder Stä-ben, den sogenannten Heizleitern. Sie können freistrahlend eingesetzt werden, oft ist jedoch eine (elektrische) Isolation gegenüber der Umgebung notwendig, was durch Einbettung der Heizleiter in ei-nen mineralischen Isolierstoff, z.B. MgO erfolgt. Dieser Verbund wird aus Stabi-litätsgründen noch mit einem metalli-schen Rohr aus z.B. Cu, Stahl oder auch Quarzglas umhüllt. Da die mineralischen Isolierstoffe häufig eine schlechte Wär-meleitfähigkeit aufweisen, ist die Leis-tung und der Wirkungsgrad derartiger Heizelemente begrenzt und die Trägheit hoch.

Die mit derartigen Heizleitern erzielba-re Temperatur hängt primär von der Art des Heizelements aber auch von der Art der Hüllrohre ab. Als Maximum können mit bestimmten Konstellationen etwa 1000°C erreicht werden. Für noch hö-here Temperaturen werden thermisch beständigere keramische Materialien als Heizleiter nötig wie z.B. SiC, MoSi2, Gra-phit. Diese ermöglichen als eigenständi-ge Elemente deutlich höhere Temperatu-ren, müssen aber zum Teil selbst wieder geschützt werden, wie z.B. Graphit durch Schutzgas. Bei diversen Keramiken ist ein derartiger Schutz nicht nötig, sie wei-sen bei Temperaturen > 1000°C an Luft noch eine hohe Oxidationsbeständigkeit und Formstabilität auf. Dies sind natür-lich primär Oxidkeramiken wie Al2O3, ZrO2 etc., aber insbesondere auch Nichtoxid-Keramiken wie Siliziumnitrid Si3N4 und Si-liziumcarbid SiC. Letztere weisen gegen-über den Oxidkeramiken die generellen Vorteile einer geringeren Wärmedehnung und höheren Wärmeleitfähigkeit auf, was sich in deutlich besseren Thermoschock-Beständigkeiten widerspiegelt.Über die diversen bereits existierenden technische Lösungen für keramische Heizelemente hinausgehend war es das Ziel der hier vorgestellten Arbeiten, Heiz-elemente größerer Abmessungen und / oder höherer Komplexität zu realisieren, was ein Sinterverfahren favorisiert. Eine freie Formgestaltung ermöglicht eine er-weiterte Funktionalität und damit eine Vielzahl neuer Applikationen wie z.B. Werkzeugeinsätze in der Warmumfor-mung von Metallen oder der thermoplas-tischen Formgebung von Kunststoffen etc. In diesen Technologiefeldern werden sie bislang kaum angewandt, obwohl ein großer Bedarf an mechanisch stabilen,

korrosions- und oxidationsbeständigen Heizelementen besteht, die des weiteren schnell reagieren und eine hohe spezifi-sche Leistung aufweisen sollten. Auf Grund dieses umfangreichen Forde-rungskatalogs wurde als keramischer Werkstoff für die eigenen Entwicklungen dichtes, gesintertes SiC gewählt (bzw. spezielle SiC-TiB2 – Composite, s.u.), das z.B. gegenüber Si3N4 die folgenden Vortei-le aufweist:• eine wesentlich höhere Wärmeleitfä-

higkeit (bis zu 4 x höher)• eine höhere Härte (bis 2600 Vickers)

und umfassendere Korrosionsbestän-digkeit

• vielfältige Formvarianten durch die Möglichkeit der pulvertechnologischen Herstellung durch Pressen, Grünbear-beiten, Sintern und Hartbearbeitung

Von den beiden erstgenannten Punkten wird eine höhere Aufheizgeschwindigkeit und Verschleißbeständigkeit erwartet, der letztgenannte Punkt bietet sowohl technologische als auch wirtschaftliche Vorteile gegenüber einer Herstellung durch Heißpressen.

2. Stand der Technik

Es gibt in der Literatur aber auch im frei-en Markt bereits eine Reihe von techni-schen Lösungen und auch Applikationen für keramische Heizelemente. Diese umfassen z.B. Varianten, bei denen in die isolierende Keramik ein metallischer oder keramischer Heizleiter eingesintert wird [Kue 13]. Alternativ wird eine intrin-sische Leitfähigkeit durch eine Kombina-tion von z.B. Si3N4 mit leitfähigen kerami-schen Phasen wie z.B. Titancarbid oder -nitrid, Molybdän- oder Wolframsilizid etc. erzeugt. Eine ausreichende elektrische

Intrinsisch heizende, SiC-basierende keramische Elemente für neue, innovative Applikationen

Abb. 1: Prinzipskizze des Aufbaus eines intrinsisch beheizten SiC-Elements (links) und die Ausführung als Oberstempel eines Testwerkzeugs (rechts)



tanz bis ≥ 1000°C Somit ist ein Nachteil der vorgestellten keramischen Heizelemente ihre begrenz-te Herstellbarkeit bezüglich Größe und / oder Formenvielfalt. Sie haben sich zwar in verschiedenen Anwendungen erfolg-reich etabliert, werden bislang jedoch kaum in Technologiefeldern mit hohen mechanischen, abrasiven oder korrosi-ven Beanspruchungen angewandt, wie z.B. der Umformtechnik, wo ein großer Bedarf an schnell reagierenden Heizele-menten hoher spezifischer Leistung be-steht.

3. Ausgeführte Entwicklungsarbeiten und Ergebnisse

Ein erstes Ziel der Entwicklungsarbeiten bezog sich auf die Verbesserung von Umformwerkzeugen für Faserverbund-Kunststoffe. Dabei erfolgt jeweils ein Auf-heizen der „Blanks“, die eigentliche Um-formung und das Abkühlen in der Form. Je rascher dies realisierbar ist, desto kostengünstiger ist der Prozess, weshalb in diesem Technologie-Sektor umfangrei-che Entwicklungsarbeiten zur Realisie-rung schnell heizender und kühlender sogenannter variothermer Werkzeuge ausgeführt werden. Dabei soll innerhalb eines Prozesszyklusses von deutlich we-niger als 10 Minuten das Werkzeug von ca. 100 °C auf max. ca. 450 °C geheizt und wieder auf 100 °C gekühlt werden. Keramik, insbesondere dichtes, gesin-tertes SiC bietet dabei gegenüber Werk-zeugstahl eine wesentlich höhere Wär-meleitfähigkeit, Abrasionsbeständigkeit und geringere Wärmedehnung und somit das Potenzial, die Werkzeugdynamik, Le-bensdauer und Abformpräzision deutlich zu steigern. Das dabei mit SiC-Keramiken verfolg-te Konzept ist die Kombination eines SiC-Basiswerkstoffes mit hohem spezifi-schem elektrischen Widerstand, in den Leiterbahnen aus einer SiC-TiB2-Variante mit geringem elektrischem Widerstand eingebracht werden. Die entsprechenden SiC-Werkstoffvarianten wurden bereits in

Leitfähigkeit erfordert dabei Konzentra-tionen der leitfähigen Phase jenseits der Perkolationskonzentration, die abhängig von der Charakteristik der partikulären Sekundärphase bei ≥ 30 Vol. % liegt. Eine weitere Lösung stellen diesbezüg-lich flächige, schichtförmig aufgebaute Heizer aus Siliziumnitrid oder Alumini-umnitrid dar, wie sie von der Fa. Bach RC gefertigt werden [Bac 09]. Darin wird ein isolierendes keramisches Basisma-terial mit leitfähigen Phasen wie etwa Metall-Carbiden, -Boriden oder -Siliziden versehen, plastifiziert und nach Ausstan-zen als Leiterbahn in das Basismaterial eingebracht. Die notwendige Verdich-tung dieses Schichtverbundes erfolgt in der Regel durch Heißpressen. Dieser Verbund aus elektrisch leitender Kera-mik und isolierender Keramik ermöglicht sehr hohe Leistungsdichten, eine gute Alterungs- und Verschleißbeständigkeit und damit eine herausragend lange Le-bensdauer. Nachteilig sind der relativ hohe Herstellungsaufwand und die durch die Heißpress-Verdichtung gegebene be-schränkte Formenvielfalt. Über ein ähn-liches Heißpress-Verbundverfahren wur-de ein keramischer „Power Heater“ auf der Basis von Si3N4 als Einsatz in einer Spritzgussform entwickelt und charakte-risiert [Hag 11]. Die Leistungsfähigkeit der bereits verfügbaren vollkeramischen Heizelemente eröffnet sich am ehesten im Vergleich ihrer Vorteile gegenüber me-tallischen Heizelementen, wie:• hohe Oberflächenleistung bis zu 150

W/cm2 und Strahlungsemission ε > 0,9 mit geringem Energiebedarf

• Temperaturen bis > 1.000 °C, kurze Aufheizzeiten, sehr gute Regelbarkeit dank geringer thermischer Masse

• weitgehend beständig gegen Oxida-tion, Säuren, Ätzgase, geringe Benet-zung mit flüssigen Metallen

• hohe mechanische Festigkeit, Här-te und Verschleißbeständigkeit, gute Wärmeleitfähigkeit, hoher Isolations-widerstand

• hohe Steifigkeit und Formstabilität in-folge Festigkeits- und E-Modul-Kons-

[Woe 16] vorgestellt. Sie sind prinzipiell sinterbar, zeigen ein ähnliches Schwin-dungsverhalten und attraktive mechani-sche Eigenschaften. Eine Prinzipskizze und die Ausführung eines derartigen Heiz elements, das für Tests im Bereich der variothermen Umformung von Faser-verbund-Proben angefertigt und charak-terisiert wurde, zeigt Abb.1.Dieses Testwerkzeug wurde angefertigt, indem in eine gepresste Basisplatte aus hochohmigem SiC durch Grünbearbei-tung die Kontur der gewünschten Leiter-bahn eingearbeitet wurde. Die Leiterbahn selbst wurde separat aus einem Pressling aus nieder-ohmigem SiC-TiB2 herausge-arbeitet, eingepasst und mit einer wei-teren ebenen Platte aus hoch-ohmigem SiC abgedeckt. Alternativ können derart ausgelegte Heizelemente auch durch mehrfaches axiales Pulverpressen un-ter Verwendung von Platzhaltern für die leitfähige Phase hergestellt werden. Eine derartige Auslegung bereitet jedoch beim „freien“ Sintern Schwierigkeiten, so dass es angebracht ist und die Prozess-Sicher-heit deutlich erhöht, wenn die Verdich-tung druckunterstützt unter Verhinderung einer lateralen Schwindung erfolgt. Für eine hohe Kühlgeschwindigkeit im Einsatz als variothermes Werkzeug kön-nen in die Deckplatte zusätzlich noch durchgängige oder im Kreis geführte Kühlkanäle eingebracht werden und die Verbindung durch Hartlöten erfolgen. Über die elektrische Leitfähigkeit des nie-der-ohmigem SiC sowie dem Querschnitt des Heizleiters und der U/I-Strom-Span-nungs-Versorgung kann die gewünschte Heizleistung in weiten Grenzen variiert werden, im Falle des Testwerkzeuges wer-den problemlos die angestrebten 500°C erreicht. Die Gleichmäßigkeit der Erhit-zung zeigt die Thermokamera-Aufnahme in Abb. 2.Die Tests dieses keramischen Werkzeu-ges bestätigten auch die Erwartungen be-züglich eines rascheren Aufheizens und Abkühlens gegenüber Stahl aufgrund der wesentlich höheren Wärmeleitfähigkeit. Bei gleicher Heizleistung wird eine ca. 40% raschere Aufheizung auf die Ziel-temperatur erreicht und diese konstant über den gesamten Versuchszeitraum gehalten. In gleicher Weise lassen sich wesentlich größere und auch komplexere SiC-Hei-zelemente ausführen, wie die folgende Prinzipskizze in Abb. 3 zeigt. Das niederohmige Heizleiter-SiC kann hier auch in die vorgesehene und vorbe-reitete Leiterbahn eingepresst werden. Zum Schutz und zur Isolation gegenüber der Umgebung wird noch eine Deckplatte aus hochohmigem SiC aufgebracht. Der gesamte Verbund wird wiederum unter axialem Druck unter Vermeidung einer la-teralen Schwindung zum Verbundelement

Abb. 2: IR-Aufnahme der Wärmeverteilung im SiC-Verbundheizelement (FGK)

Abb. 3: Prinzipskizze eines SiC-basierenden, intrinsisch beheizten Flächenheiz-Element (ohne Deckplatte)



verdichtet. Derartige, in ähnlicher Weise von der Halbleiter-Industrie nachgefragte Heizelemente können quadratisch, recht-eckig oder auch rund ausgeführt werden, wobei bezüglich der Abmessungen bei FCTI nur eine Begrenzung durch die ver-fügbare Heißpresse besteht (max. Ø 400 mm).Als weiterer Demonstrator wurde ein Umformwerkzeug für Mg-Bleche mit in-trinsisch beheizten SiC- Aktivelementen entwickelt und getestet. Das Konzept für diese thermisch aktiven Keramikteile war wiederum ein Werkstoffverbund aus elektrisch leitfähigen sowie isolierenden SiC-Varianten, die die benötigte Wärme-menge durch direkten Kontakt an das umzuformende Blechteil abgeben. Da-durch kann eine definierte Wärmeeinlei-tung und Temperaturregelung realisiert werden. Dies ist für die Umformung von Mg wichtig, da es aufgrund der hexago-nalen Gitterstruktur bei Raumtempera-tur nur ein geringes Verformungsvermö-

gen aufweist. Dies verbessert sich mit steigender Temperatur, so dass ab ca. 225°C eine hohe Formänderungsfähig-keit vorliegt, aus anderen Gründen sollte hier jedoch eine Temperatur von 400°C nicht überschritten werden. Abb.4 zeigt den prinzipiellen Ablauf des dreistufigen Verfahrens, Abb. 5 das zur Eignungsprü-fung und zur Qualifizierung der Keramik- Aktivelemente eingesetzte Technikums-Werkzeug und Testteil [Kol 10].Aufgrund des mehrstufigen Verfahrens waren für die Testwerkzeuge 11 indivi-duell gestaltete leistenförmige SiC-Aktiv-elemente notwendig mit jeweils für die einzelnen Aufgaben unterschiedlichen Profilen. Beispiele dafür zeigt Abb.6, wo-bei die eingefügten keramischen Heizele-mente rot gekennzeichnet sind.Dieses Design und die ganze konstruktive Auslegung erfordern für einen vertretba-ren Herstellungsaufwand eine möglichst endkonturnahe Vorbearbeitung im Grün-zustand (inklusive Tiefloch-Bohren) sowie eine Verdichtung durch druckloses Sin-tern was die ausgewählten SiC-Varianten ermöglichen. Zur Einhaltung exakter Ab-messungen sowie von Form- und Lageto-leranzen erfolgt noch eine abschließende Hartbearbeitung. Dadurch unterscheidet sich das hier angewandte Herstellungs-verfahren prinzipiell von dem der be-schriebenen heißgepressten Si3N4-Heiz-elemente und ermöglicht eine wesentlich erweiterte Formen- und Gestaltungs- Viel-falt bis hin zu Freiform-Flächen.Wie anhand der Profilzeichnungen in Abb. 6 zu ersehen, wird hier das niedrig- ohmige SiC-Heizelement als Stab in die leistenförmige, hochohmige SiC-Kompo-nente eingebracht. Dies kann einerseits

im Grünzustand erfolgen mit sich an-schließender Ko-Sinterung. Dabei wird das Endmaß des Heizstabes geringfügig größer auslegt als die Bohrung, so dass die umgebende Komponente beim Sin-tern auf den Stab aufschwindet und eine sehr gute stoffschlüssige Bindung ausbil-det. Es ist aber andererseits auch mög-lich, den Heizstab separat vorzusintern, auf das erwünschte Endmaß zu schleifen und so in das zu sinternde Basisteil ein-zusetzen. Dies hat den Vorteil, dass sich auch kleine Heizleiter-Durchmesser reali-sieren lassen und die Prozesssicherheit erhöht wird. Zum Nachweis der Tempe-raturgleichmäßigkeit derartiger SiC-Ak-tivteile wurden Testteile mit 6 Bohrungen für T-Testmessungen konzipiert (Abb. 7 links), Abb. 7 rechts zeigt das realisierte SiC-Aktivelement mit eingesintertem Hei-zelement.Das mit dieser Anordnung erzielte Mess-ergebnis zeigt Abb. 8: Mit den gewählten U/I-Werten wurde hierbei nach ca. einer halben Minute eine Temperatur erreicht, wie sie für das Mg-Falzen benötigt wird. Die Homogenität der Erwärmung entlang des Aktivteils erweist sich aufgrund der exzellenten Wärmeleitfähigkeit des SiC als äußerst gleichmäßig. Die weitere Erwärmung auf 400°C wird mit der gewählten SiC-Werkstoff-Kombination und Leistungsver-sorgung nach 1,5 Minuten erreicht und könnte durch andere Parameter- Kombi-nationen sicher noch gesteigert werden. Die erzielte sehr hohe Gleichmäßigkeit der Erwärmung der SiC-Aktivteile im Um-formwerkzeug zeigt die thermographi-sche Aufnahme Abb. 9.Prinzipiell läßt sich durch die Wahl der niederohmigen SiC-Variante, dem Quer-schnitt des Heizstabes sowie der ange-legten elektrischen Leistung das Aufheiz-verhalten und die maximal erzielbare Temperatur in weiten Bereichen steuern. Dabei ist wichtig und anwendungsrele-vant, dass niederohmige Heizleiter auf Basis SiC-TiB2, wie sie bei diesen Versu-chen eingesetzt wurden, zumindest bis nahe 700°C einen positiven T-Koeffizi-enten (PTC) aufweisen, im Gegensatz zu einem üblicherweise negativen T-Koeffi-zienten von monolithischen S-SiC [Woe

Abb. 6: Profile der leistenförmigen SiC-Aktivteile der verschiedenen Falzwerkzeuge

Abb. 5: Oberteil des Testwerkzeuges mit SiC-Aktivteil (links, siehe leichte Mg-Adhäsion) und gefalztes Mg- Testteil (rechts); (Bilder: WHZ)

Abb. 4: Schematische Darstellung des ange-wandten thermischen Falzvorgang von Mg-Blechen mit Abkanten, Vorfalzen und Fertigfal-zen (WHZ)


DKG 86 (2009_6) D12-D-13 [Hag 11] Hagen, J. et al.: “Ceramic Power Heater”, cfi/Ber.DKG 88 (2011_4) E23 – E26[Kol 10] Kolbe, M.: Grundlagenuntersu-chungen zu neuen Lösungen gefalzter Erzeugnisse aus Magnesiumflach-produkten. Wachstumskern „TeMaK“, BMBF-Forschungsbericht, 2010[Kue 13] Kühl, H.: “Hot Stuff – Ceramics for Industrial Heating Applications“, Cera-mic Applications 1 (2013_2) 60-65[Woe 16] Wötting, G., Knoch, M., Martin, W.: „Neuartige SiC-TiB2 Composite-Kera-miken mit technisch interessanten Eigen-schaften“; Werkstoffe 2/2016, 28-31

Die beschriebenen Entwicklungen wur-den dankenswerter Weise partiell sei-tens AiF-ZIM im Rahmen der Projekte „CompoMold“ FKZ KF2288202AG3 (Partner IVW, Kaiserslautern u. FGK, Höhr- Grenzhausen) sowie FaMaKer FKZ KF22882003US4 (Partner WHZ, Zwickau und FTZ Zwickau) gefördert

Autoren: G. Wötting, M. Knoch, W. Martin, F. Reißmann, FCT Ingenieurkeramik GmbH96528 Frankenblickwww.FCTI.deKontakt: [email protected]


Abb. 8: Erwärmungsverhalten des SiC-Aktivelements entlang der Messstellen bei vorgegebener Spannung und Stromstärke (WHZ)

16]. Dies ist sehr vorteilhaft, da sich mit diesen Compositen als Heizleiter bei ei-ner konstant angelegten elektrischen Spannung eine Selbstregulierung ergibt und eine unkontrollierte Überhitzung ver-mieden wird. 4. Fazit

Mit den neu entwickelten SiC-basie-renden Heizelementen mit arteigener, intrinsischer Beheizung eröffnen sich eine ganze Reihe neuer, innovativer An-wendungen, da durch die Kombination sinterfähiger SiC-Werkstoffvarianten die Form- und Gestaltungsvielfalt gegenüber den bislang kommerziell angebotenen keramischen Heizelementen wesentlich erweitert wird. Getestet wurden diese Heizelemente in Form von Aktivteilen in Werkzeugen für das Ur- und Umfor-men von Kunststoffen, Compositen und Leichtmetallen. Gegenüber metallischen Heizelementen liegen die Vorteile der SiC-basierenden Elemente in einer na-hezu umfassenden Korrosions- und Ab-rasionsbeständigkeit sowie sehr hohen Wärmeleitfähigkeit. Letzteres ermöglicht eine hohe Temperaturwechsel- Dynamik der Elemente beim Einsatz in variother-men Prozessen mit entsprechenden wirt-schaftlichen Vorteilen.

Durch die Wahl der niederohmigen SiC-Variante, dem Querschnitt des Heizleiters sowie der angelegten elektrischen Leis-tung läßt sich das Aufheizverhalten und die maximal erzielbare Temperatur in weiten Bereichen steuern. In der Kombi-nation mit der erweiterten Formenvielfalt durch die Sinterfähigkeit der SiC-Werk-stoffe, werden diverse neue, innovative und ressourcenschonende Anwendungen mit entsprechenden technischen und wirtschaftlichen Vorteilen eröffnet.

Literatur

[Bac 09] Bach, J.P.: „Wärme gezielt dort-hin bringen, wo sie benötigt wird“, cfi/Ber.

Abb. 7: Schematische Darstellung eines intrinsisch beheizten SiC-Aktivteils mit Messbohrungen (links) und das entsprechend gefertigte SiC-Verbundteil (rechts)

Abb. 9: Thermographisches Bild zur T-Gleichmä-ßigkeit des unteren SiC-Aktivteils des Testwerk-zeuges (WHZ)


Im Rahmen eines öffentlich geförderten Forschungsprojektes wurde die Einsatz-möglichkeit der passiven Thermographie im Bereich des Schweißens von Kunst-stoffen untersucht. Während diverser Fü-geprozesse wurde die entstehende Tem-peratur mithilfe einer Wärmebildkamera protokolliert und zeitgleich von einer ei-gens entwickelten Software ausgewertet. Durch die Bestimmung der thermischen Eigenschaften und der Emissionskoef-fizienten der untersuchten Materialien konnten in den Aufnahmen korrekte ab-solute Temperaturen angezeigt werden. Die passive Thermographie wurde an vier verschiedenen Schweißverfahren geprüft. Industrielle Anwendungen der passiven Thermographie als zerstörungs-freie Prüfmethode (ZfP) bzw. als Prozess-überwachungswerkzeug zeigen bereits den Erfolg und die vielversprechenden Möglichkeiten im Bereich des Kunststoff-schweißens.

1. Einleitung

Fehler in Fügeflächen können Schweiß-verbindungen schnell zur Schwachstelle im Bauteil werden lassen und damit des-sen Lebensdauer drastisch beeinträchti-gen. Folglich besteht seitens der Kunst-stoffindustrie großes Interesse an einer schnellen und zeitnahen 100 % Prüfung von thermisch gefügten Bauteilen bzw. an zuverlässigen Schweißprozessüber-wachungstechniken. Bei zerstörenden Prüfungen kann nie das Bauteil unter-sucht werden, welches tatsächlich in die Anwendung gebracht wird. Die ZfP setzt im Gegensatz zu einer zerstörenden Prü-fung voraus, dass durch die Prüfung das Bauteil in keiner Weise beeinflusst wird. Die ökonomischen Vorteile im Vergleich zu einer zerstörenden Prüfung sind somit offensichtlich. Neben genormten zerstörungsfreien Prüf-verfahren werden auch weitere Metho-den wie z.B. Computertomographie oder auch die Terahertz-Technik zunehmend im Kunststoffbereich eingesetzt. Diese zerstörungsfreien Prüfmethoden sind je-doch nicht zur Online-Überwachung von schnell ablaufenden Schweißprozessen geeignet, da die Prüfdauer die Prozess-zeit häufig um ein vielfaches überschrei-tet. Ein Ziel des o.g. Forschungsvorha-bens war die Entwicklung eines robusten, schnellen und kostengünstigen Prüf- und Messsystems auf Basis der passiven Thermographie-Technik zur Kontrolle der Schweißnahtqualität von Kunststoffver-bindungen. Hierfür wurden mithilfe ei-ner Wärmebildkamera die beim Schwei-

ßen entstehenden Temperaturanstiege und Abkühlvorgänge aufgezeichnet und durch eine hierfür entwickelte Software automatisch bewertet. Mögliche Einsatz-bereiche eines solchen Messsystems zur zerstörungsfreien in- bzw. Online-Prüfung sind das Fügen von z. B. Automobilbau-teilen, Medizinprodukten, Rohren, Haus-haltsgeräten, Behältern und Fenstern.

2. Materialien, Schweißverfahren und Materialkennwerte

Neben technischen Kunststoffen und Hochleistungskunststoffen wurden in diesem Projekt auch Standardkunst-stoffe untersucht, da sich die Ausgaben für eine Wärmebildkamera unabhängig vom Rohstoffpreis schnell amortisieren lassen. In Tabelle 1 sind die verwen-deten Kunststofftypen aufgeführt. Im Rahmen des zweijährigen Forschungs-vorhabens wurde die Anwendbarkeit der passiven Thermographie für vier verschiedene Schweißverfahren unter-sucht. In Absprache mit Industriefirmen, die das Projekt begleitet haben, wurden das Heizelement¬stumpfschweißen (HS), das Infrarotschweißen (IR), das Ultraschall¬schweißen (US) und das Vibrationsschweißen (VIB) mithilfe der passiven Thermographie untersucht und überwacht. Um die Weiterleitung der in die Schweißkörper eingebrachten ther-mischen Energie mit der messbaren Oberflächentemperatur vergleichen zu können, wurde für die Materialien die Wärmeleitfähigkeit bestimmt. Um die Wärmeleitfähigkeit der untersuchten Ma-terialien berechnen zu können, mussten die Dichte, die Temperaturleitfähigkeit sowie die spezifische Wärmekapazität er-mittelt werden.

Tabelle 1: Verwendete Kunststofftypen

Kunst-stoff

Handelsname

PA6-GF25 BASF Ultramid® B3WG5PC/ABS Bayer Bayblend® T65 XFPE-el Agru PEHD-elPMMA Evonik Plexiglas® 7HPOM DuPont™ Delrin® 500P

NC010PP SIMONA® PP-DWU Alpha PlusPVDF Agru PVDF

Um die Oberflächentemperatur von Kör-pern korrekt berührungslos messen zu können, benötigt man den Emissionsko-effizienten des betroffenen Bauteils. Im Spektralbereich der für Kunststoffe ge-

eigneten Wärmebildkameras von ca. 7,5 bis 13,0 µm, nimmt man für Kunststoffe standardweise einen Emissionskoeffizi-ent von ca. 0,90 bis 0,95 an. Aufgrund vieler Einflüsse auf den Emissionsgrad ist eine fehlerfreie und genaue Temperatur-messung mittels Thermo-Kamera extrem schwierig. Deshalb wurden im Rahmen dieses Vorhabens die Schwankungen des Emissionsgrades in Abhängigkeit der Oberflächentemperatur bestimmt und die Auswirkungen eines abweichenden Emis-sionsgrades dargestellt. Hierzu wurden die Emissionsgrade ε der Kunststoffe mit einem Referenzklebeband mit bekanntem Emissionsgrad von ε = 0,95 bestimmt. In Abbildung 2 ist der Messaufbau gezeigt. Es wurden jeweils zwei Kunststoffplatten auf einem Heizelement schrittweise er-wärmt. Weiterhin wurden die Messungen in einer „Black Box“ durchgeführt, um eine gleichmäßige reflektierte Temperatur aus der Umgebung zu erzeugen. Lediglich die Heizplatte ist eine Störquelle, weswe-gen das Bild der IR-Kamera mittels Abde-ckung nur auf die Kunststoffplatten (Di-cke über 1,0 mm) fokussiert wurde. Um eine Vergleichbarkeit der Emissionsgrade zu gewährleisten, wurden gleichbleibende Temperaturschritte (ca. 10 K) zwischen 105 °C und 195 °C am Heizelement ein-gestellt. Vor jeder Messung wurde 30 Mi-nuten gewartet, bis sich ein Temperatur-gleichgewicht am Heizelement und den Kunststoffen eingestellt hat.

Abbildung 2: Messaufbau zur Emissionsgradbe-stimmung

Die Emissionsgrade wurden mittels Standbild bestimmt, in dem der Wert des Emissionsgrades so lange verändert wurde, bis die Referenztemperatur ei-nes Klebebandes mit definiertem ε von 0,95 und die entsprechende scheinbare Temperatur auf der Kunststoffoberfläche übereinstimmten. Die Emissionsgrade der einzelnen Kunststoffe sind über die Oberflächentemperatur des Referenzkle-bebandes in Abbildung 3 dargestellt.

Thema: KunststoffschweißenKunststoffschweißprozesse können mittels Thermographieüberwacht werden


Thema: Kunststoffschweißen

zielorientiert im Zeitplan umgesetzt wer-den konnte.Während den ersten Versuchen ergaben sich folgende interessante und weiterver-folgte Auswertemethoden: - Auswertung der Oberflächentempera-

tur des Bauteils punktuell oder flächig über die Abkühlzeit,

- Differenzbilder zwischen einer aktuellen Schweißung und der Mittelung mehrerer Referenzschweißungen zu verschiede-nen Erwärm- und Abkühlzeiten,

- Integration der gemessenen Tempe-ratur an verschiedenen Bauteilberei-chen, um ein verzögertes Anwärmen oder einen ungleichmäßigen Ener-gieeintrag in das Bauteil über die Schweißzeit darstellen zu können und

- Integration der Abkühlgeschwindig-keit. Hierbei wird der Wärmefluss im Schweißbauteil anhand des Abfallens der Wärmestrahlung des Bauteils un-tersucht. Diese Methode gehört zum Stand der Technik der aktiven Thermo-graphie (in zyklischer Form) und wur-de durch dieses Projekt in die thermi-sche Überwachung von Schweißungen übernommen.

Der Messaufbau wurde so konzipiert, dass eine kleine USB-Wärmebildkamera entweder durch einen Magnethalter an Maschinenbauteilen oder durch Knick-arme befestigt werden kann. Der Trigger der Wärmebildaufnahmen wurde mithilfe eines Softwaretriggers umgesetzt. In der erstellten Auswertesoftware kann man einen Pixel der Wärmebildkamera als Auslösepixel definieren. Wird an diesem Punkt ein vorher angegebener Tempera-turwert unter- oder überschritten startet die Aufzeichnung der Thermogramme. Jedoch kann nicht bei jedem Prozess oder Schweißkörper ein Software-Trigger verwendet werden. Deshalb wurde eben-so ein Hardware-Trigger in die Auswer-tesoftware integriert. Die Software ver-arbeitet hierbei ein externes 24 V Signal aus der Schweißmaschine und startet je nach fallender oder steigender Flanke die Aufnahme der Thermogramme. An dem vorhandenen digitalen Eingang können somit Lichtschranken oder direkt digita-le Ausgänge einer Maschinensteuerung angeschlossen und abgefragt werden. In Abbildung 4 ist das entwickelte Thermo-

graphie-System am Beispiel eines Vibrati-onsschweißprozesses dargestellt.

4. Auswertung von Thermogrammen am Beispiel HS und US

Um die Möglichkeiten der passiven Ther-mographie beim Heizelementstumpf-schweißen zu untersuchen, wurden für verschiedene Kunststoffmaterialien vergleichbare Oberflächenfehler einge-bracht. Diese wurden optisch und durch ein Oberflächenmessgerät quantitativ do-kumentiert. Die Auswertungen der Ther-mographieaufnahmen wurden jeweils 0,5 s nach dem Berühren der beiden Schweißpartner durchgeführt. Zu diesem frühen Zeitpunkt der Abkühlzeit waren Abweichungen durch die Prozessparame-ter und die oberflächennahen Fehler am besten zu separieren. In allen nachfolgen-den Differenzthermogrammen der HS-Schweißversuche wird von der jeweiligen Aufnahme eine Mittelung von optimalen Referenzschweißungen abgezogen und die Differenzthermogramme der Einfach-heit halber als Thermogramme bezeich-net. Beispielsweise besteht die Mitteilung im Fall von PA6-GF25 aus sechs Referenz-messungen. In nachfolgender Abbildung 6-a ist ein Differenzthermogramm zweier Referenzmessungen dargestellt, um die Wiederholbarkeit der Schweißungen un-tereinander zu zeigen und nachfolgend Aussagen hinsichtlich Fehlern und deren Thermogrammen treffen zu können. Wird die Fügefläche einer Kunststoffplatte halbseitig flach angeraut, ist dies bei PA6-GF25 in den Thermogrammen als kältere Zone neben der Schweißnaht erkennbar (Abbildung 6-b), da durch einen schlech-teren Kontakt zum Heizelement trotz der Angleichphase weniger Wärme in das Bauteil geleitet wird.Zusätzlich wurden Versuche durchge-führt, bei denen an der Unterseite der PA6-GF25 Platte ein 25 mm x 15 mm Quader 1,5 mm tief ausgefräst wurde. Dieser Fehler ist optisch an der Oberflä-

Abbildung 3: Emissionsgrade der im Projekt untersuchten Kunststoffe

Je höher die gemessene Oberflächen-temperatur bzw. die Intensität der ab-gegeben Strahlung in Richtung der Wär-mebildkamera ist, desto wichtiger ist ein korrekt eingestellter Emissionsgrad. Dies liegt an der hinterlegten Kalibrationsta-belle einer Wärmebildkamera und dem Kirchhoff’schen Gesetz (Temperaturab-hängigkeit zur 4. Potenz). Um die Aus-wirkung von falsch eingestellten Emissi-onskoeffizienten in Zahlen darzustellen, wurden bei drei definierten Temperatu-ren der Wärmebildkamera-Software ab-weichende Emissionskoeffizienten vor-gegeben. Es zeigt sich, dass bei geringer Temperatur der entstehende Fehler (ΔT = 3,9 K bei 70 °C) zwischen ε = 0,90 und ε = 1,0 deutlich geringer ist als bei höhe-ren Temperaturen (ΔT = 11,5 K bei 185 °C). Somit bleibt festzuhalten, dass bei Messungen im Schmelzbereich der Emis-sionsgrad möglichst exakt bestimmt und eingestellt werden muss. Bei niedrigeren Temperaturen (unter 70 °C) liegt der Feh-ler durch einen nicht exakt eingestellten Emissionsgrad im Bereich der Messunge-nauigkeit (±2 %) von Wärmebildkameras.

3. ThermographieSystem zur Prozessüberwachung beim Schweißen von Kunststoffen

Ziele bei der Entwicklung einer Auswer-tesoftware für die Qualitätssicherung beim Schweißen von Kunststoffen waren eine Online-Auswertung während der Pro-duktion zu ermöglichen, eine Darstellung von Entscheidungskriterien „gut“ bzw. „schlecht“ umzusetzen und ein maschi-nenunabhängiges Triggern der Thermo-graphieaufnahmen zu realisieren. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wurden die Thermographieaufnahmen mit einer USB-Wärmebildkamera der Fir-ma Micro-Epsilon durchgeführt. Für die Programmierung der Auswertesoftware hat man sich für eine Umsetzung in Lab-VIEW der Firma National Instruments entschieden, da mit dieser Software die Integration der Wärmebildkamera mög-lich war und durch die graphische Pro-grammiersprache die Entwicklung für das Forschungsvorhaben schnell und

Abbildung 4: Entwickeltes Thermographie-System am Beispiel eines Vibrationsschweiß-prozesses

Abbildung 6: Differenzthermogramm zweier Referenzschweißungen oben (a), links unten Differenzthermogramm einer halbseitig flach an-gerauten Platte (b) und rechts unten Differenz-thermogramm einer ausgefrästen Platte (c)


Thema: Kunststoffschweißen

satzes der passiven Thermographie beim Ultraschall- und Vibrationsschweißen konnte im Rahmen dieses Forschungs-vorhabens nicht komplett untersucht werden. Im Rahmen der durchgeführten Untersuchungen fiel auf, dass die Ther-mographie hierbei aufgrund der Einspan-nungen der Bauteile kaum Einblicke in den Prozess bzw. in die Fügeebene liefern kann. Allerdings können mithilfe der Ther-mographie dreidimensionale Schweißun-gen sogar mit dünnwandigen Bauteilstel-len überwacht werden (wie zum Beispiel beim US). Die detaillierten Forschungser-gebnisse sind in dem Forschungsbericht (FV432) auf der Internetseite des SKZ (www.skz.de) enthalten.Als Ausblick für dieses Forschungsvorha-ben bleibt festzuhalten, dass durch die Erforschung der Anwendbarkeit der pas-siven Thermographie hier lediglich die Grundlagen geschaffen wurden und dass diese Technologie noch detaillierter für unterschiedliche Schweißanwendungen untersucht werden soll. Gerade für eine bessere Korrelation mit der Festigkeit wurden in diesem Forschungsvorhaben häufig einfache Probekörper geschweißt. Zum Beispiel beim Vibrationsschweißen wurde noch nicht der (wichtige) Einfluss der Bauteilegröße erforscht. Hierdurch wird klar, dass die Thermographie zur Prozessqualitätskontrolle noch viele Möglichkeiten für die Zukunft parat hält. Erprobung und Anwendung der passiven Thermographie in Unternehmen können auf Anfrage kurzfristig umgesetzt werden. Zukünftig soll durch enge Zusammenar-beit mit der Industrie die Integration der Thermographie in die Maschinensteu-erung umgesetzt werden, um die Rück-meldung der Wärmebildkamera und die Auswertemethoden zur Steuerung des Schweißprozesses nutzen zu können.

6. Danksagung

Das IGF-Vorhaben 17091N der For-schungsvereinigung „Fördergemein-schaft für das SKZ e. V“ wurde über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“ e.V. (AiF) im Rahmen des Pro-gramms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwick-lung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bun-destages gefördert. Wir danken dem BMWi für die Bereitstellung der finanziel-len Projektmittel. Ebenso gilt unser Dank den Mitgliedern des projektbegleitenden Ausschusses für die hilfreichen Anregun-gen und lebhaften Diskussionen bei den Ausschusssitzungen sowie für die Bereit-stellung von Versuchsmaterialien und Schweißanlagen. Sie haben maßgeblich zum Erfolg dieser Arbeit beigetragen.

che durch die Ultraschalleinleitung in den Thermogrammen erkennen lässt.Die Auswirkungen eines höheren Feuch-tegehaltes von Schweißprobekörpern beim Ultraschallschweißen sind in den nächsten Abbildungen zu sehen. Besitzen die Fügeteile einen leicht erhöhten Rest-feuchteanteil von ca. 0,32 % (Abbildung 7-c), sind diese in Thermogrammen kaum bis nicht von trocken (0,28 %) geschweiß-ten Bauteilen unterscheidbar. Weisen die Fügeteile aber einen Restfeuchteanteil von ca. 0,45 % auf, sind im Bereich der Schweißnaht und der Fläche des Schal-leintrages deutliche Temperaturdifferen-zen im Vergleich zur Referenzmittelung zu erkennen (Abbildung 7-d).

Abbildung 7: Differenzthermogramme bei Schweißungen mit reduziertem Schweißweg oben (a), minimalem Oberflächenfehler (ca. 0,2 mm) links unten (b) und Restfeuchtanteil von ca. 0,32 % rechts unten (c)

5. Zusammenfassung und Ausblick

In der Fertigung von Kunststoffprodukten ist das Schweißen oft der letzte Schritt in der Wertschöpfungskette, deshalb sind gerade beim Schweißen von Kunststof-fen Online-Qualitätssicherungssysteme sehr wichtig. Das Anwendungsgebiet der Thermographie während des Schweiß-prozesses wurde daher in diesem Pro-jekt beim HS, IR, VIB und US untersucht. Bei den Schweißversuchen fiel auf, dass für verschiedene Bauteile bzw. Geome-trien unterschiedliche Auswertemetho-den zielführend sind. Es wurden vier verschiedene Methoden in eine Online-Überwachungssoftware umgesetzt und bereits in der Forschungsstelle als auch im industriellen Einsatz erprobt. Bei den durchgeführten Heizelementstumpf- und Infrarotschweißungen konnten mithilfe der Thermographie eingebrachte Ober-flächenfehler sehr gut detektiert werden. Diese Erkennbarkeit ergab sich jedoch fast ausschließlich durch Abweichungen in der Wulstgeometrie oder der Wulsttem-peratur allgemein. Somit sind die meis-ten thermisch erkennbaren Fehler auch mithilfe einfacher optischer Messmittel aufzufinden. Die Möglichkeiten des Ein-

che nicht festzustellen und somit beson-ders in der industriellen Anwendung inte-ressant. Im Fall einer flach ausgefrästen Platte ist im Bereich der Wandstärken-reduzierung eine heißere Zone im Ver-gleich zur Referenz erkennbar (Abbildung 6-c). Prinzipiell ist somit eine Detektion von Unregelmäßigkeiten in den Bautei-len möglich, welche nicht direkt sichtbar sind. Eine Übertragung auf industrielle Bauteile mit wesentlich größeren Maßen ist somit erfolgsversprechend.Beim Ultraschallschweißen ist es mög-lich, nicht nur das Abkühlverhalten, sondern auch die Aufwärmphase, mit derselben Kameraposition thermogra-phisch zu dokumentieren. Allerdings erwies sich eine Auswertung über die Schweißwulst, aufgrund prozessbeding-ter hoher Abweichungen in der geome-trischen Ausrichtung der Schweißwulst, nicht als zielorientiert. Als Fügeteile für die Ultraschallschweißungen dienten runde Ultraschall-Prüfkörper ebenfalls aus PA6-GF25, welches auch im indust-riellen Maßstab sowohl in der Automobil- als auch Konsumgüterindustrie verwen-det wird. Die Ultraschallschweißversuche wurden im Nahfeld durchgeführt, sodass zwischen Schalleintrag durch die Sonot-rode und der Fügeebene ca. 6,0 mm la-gen. Als Vergleichszeitpunkt der Thermo-gramme wurde das Ende der Schweißung ca. 0,1 s, nachdem die Sonotrode begon-nen hatte hochzufahren, gewählt.Die Ultraschall-Probekörper wurden zu-erst für 4 h bei 80 °C getrocknet und an-schließend verschweißt. Der Restfeuch-teanteil betrug 0,28 ± 0,01 %. Einige der getrockneten Probekörper wurden vor dem Schweißen noch weiter konditio-niert, um verschiedene Wassergehalte zu erreichen. Die durchgeführten Verän-derungen der Schweißparameter beim Ultraschallschweißen von PA6-GF25 konnten bei ca. 70 % der Schweißungen in den Differenzbildern dargestellt wer-den. Abbildung 7-a zeigt beispielhaft die Abweichung bei Reduktion des Schweiß-weges. Es wird deutlich weniger Energie in die zu verschweißenden Bauteile ein-gebracht, sodass insgesamt die Sonotro-denkontaktfläche kälter als bei den Refe-renzschweißungen bleibt. Eingebrachte minimale Oberflächenfehler (ca. 0,2 mm) an der Sonotrodenkontaktfläche konnten wiederum durch erhöhte Deckeltempera-turen (Abbildung 7-b) auch außerhalb des Schweißnahtbereichs erkannt werden.Bei hygroskopischen Kunststoffen wie PA6-GF25 hat der Wassergehalt Einfluss auf den Schweißprozess und auch auf die Schweißnahtqualität. Außerdem wird aufgrund des Feuchtgehaltes die einge-brachte Ultraschallenergie im Bereich des Deckels bzw. der Sonotrodenkon-taktfläche absorbiert, sodass sich eine erhöhte Erwärmung der Bauteiloberflä-


In dem heutzutage schnell wachsenden Dienstleistungsbereich der Messe- und Eventindustrie heben sich Top-Manager durch gesundes strategisches Denken sowie einer ausgeprägten, Fähigkeit des Verhandelns hervor. Jeder von uns verhandelt täglich. Jede Diskussion ist eine Verhandlungssitua-tion: sei es das Gespräch über die Ziel-vereinbarung, das Vertriebsgespräch mit dem Kunden oder die Diskussion über die Urlaubsregelung.Aber auch im privaten Umfeld verhandelt jeder von uns ständig – teilweise ohne dass es uns mehr auffällt.Eigentlich sollte man annehmen, dass wir alle hervorragend verhandeln können – bei den vielen Verhandlungen, die wir täg-lich führen und der damit verbundenen Erfahrung, die wir haben. Bedauerlicher-weise ist es aber nicht so. Daher lohnt sich Verhandlungstraining immer, auch wenn Sie mit einem ent-sprechenden Seminar nicht zum Top-Ver-handlungsführer Ihrer Firma aufsteigen oder Verhandlungen nur selten anstehen. Denn das Wissen um die eigene Wirkung und wie man mit geeigneten Kommunika-tionstechniken seine Interessen durchset-zen kann, ist auch im übrigen beruflichen Leben von entscheidender Bedeutung. Verhandlungen führen ist eine Kunst und nur wenige sind darin wirklich gut. Man braucht ein hohes Maß an Erfah-rung vor allem in schwierigen Situationen,

man braucht Persönlichkeitskompetenz, Fach-, Methoden- und Sozialkompetenz. Die Erfahrungen kann man sammeln und die Kompetenzen kann man sich aneig-nen, aber auch nur bis zu einem gewis-sen Grad.Im Rahmen der letzten World Summit hatte der IFES die Möglichkeit Dr. Stefan Amin Talab, den „grossen Verhandler“, wie er auch gerne bezeichnet wird, als Redner und Workshopleiter einzuladen. In der neuesten Ausgabe der Lecture Se-ries „10 Minutes mit.…“ trifft dieses Mal Han Leenhouts auf Dr. Amin Talab. Ver-handlungsansatz von Dr. Talab ist das Ziel als Grundlage jeder Verhandlung, auch wenn dieses Ziel häufig vom Lebensziel abgeleitet ist. Entscheidend ist, was man erreichen möchte. Effizient verhandeln bedeutet auszuloten, wo ein Mehrwert ge-schaffen werden kann, der nichts kostet. Effektiv verhandeln heißt, sich die richti-gen Ziele zu setzen und in der Verhand-lung zu verfolgen. Mit einem einfachen imposanten prak-tischen Beispiel verdeutlichte er inner-halb weniger Minuten wie man mit einer veränderten Sichtweise erfolgreich mit Spass verhandeln kann. Er lässt jeden zweiten Teilnehmer die Hand heben mit dem Ziel einen anderen Teilnehmer dazu zu bringen auch die Hand zu heben. Aber nicht durch pures Auffordern, sondern in dem man den anderen zum Verbündeten macht. Das Ziel als Grundlage der Ver-

handlung! Der studierte Ökonom und Ju-rist ist weltweit als Ghost Negotiator und Key-Note Speaker tätig. Er gilt als einer der renommiertesten europäischen Ver-handlungsexperten und ist seit mehr als 15 Jahren als Dozent, Speaker und Trai-ner international tätig. Als eingetragener Mediator, diplomierter Fitness- und Well-nesstrainer und Präsident des Vereins für integrierte Mediation hat er zusätzlich Erfahrung in den Bereichen Verkauf und Verhandlungen von unterschiedlichen honorarerbrachten Dienstleistungen. Als Lehrgangsleiter und Trainer diverser Coa-chings und Trainings kennt Talab durch die wiederkehrenden Fragen und Proble-me seiner Absolventen/-innen alle Knack-punkte im Detail.

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Lasertechnik und moderne Sensorik eb-nen den Weg zur digitalen Produktion. Simulation, digitale Konstruktion und re-ale Produktionsprozesse wachsen dank Photonik 4.0 immer enger zusammen. Auf der Weltleitmesse LASER World of PHOTONICS vom 26. bis 29. Juni 2017 in München werden führende Hersteller und Forschungsinstitute passgenaue Lö-sungen für die vernetzte, hochgradig au-tomatisierte Fertigungswelt von morgen präsentieren.Licht ist das wichtigste Werkzeug des 21. Jahrhunderts. In Halbleiterfabriken sorgen UV-Laser und Hochleistungsop-tiken für immer leistungsfähigere und günstigere Mikroprozessoren. Ohne optische Datenübertragung wäre das Breitbandinternet undenkbar. Kostenef-fiziente, fehlerfreie Miniaturisierung ist nur mit präziser optischer Mess- und Ins-pektionstechnik machbar. Damit sind die Grundpfeiler der Industrie 4.0 benannt: günstige Prozessoren, leistungsfähige Datennetze und präzise Prozessüberwa-chung. Industrie 4.0 ist also im Kern Pho-tonik 4.0.

Von digital gesteuerten Laserprozessen

Photonik ist aber nicht nur die Basis der vernetzten Produktion, sondern immer öfter auch ausführende Kraft. Vor allem die exakt dosierbare, digital gesteuerte Lasertechnik ist mittlerweile unverzicht-bar. Laser bohren, schneiden, löten, schweißen, beschriften und perforieren. Sie härten Stahl und bearbeiten Metalle, Kunststoffe, Glas, Diamanten, Holz und

Keramik und viele weitere Materialien mit höchster Präzision.Das konzentrierte Licht arbeitet berührungslos. Es bringt keine mechanischen Kräfte in die Pro-zesse ein und ist umgekehrt nicht von Verschleiß betroffen. Daneben sprechen die hohe Flexibilität und Geschwindigkeit für die Lasertechnik. Doch das größte Po-tential für die digitale Produktion birgt die kalte Materialbearbeitung mit ultrakur-zen Laserpulsen.

Zur digitalen Produktion Bei modernen Ultrakurzpulslasern wei-sen die Frequenzen in den Megahertz-Be-reich, bei zugleich hohen Pulsenergien. Metalle und viele weitere Materialien las-sen sich damit quasi Atom für Atom ab-tragen. Der Wärmeeintrag ins Werkstück ist minimal. Ungewollte Schmelze und Materialspritzer sind passé. Übersetzt in die digitale Fertigungswelt der Industrie 4.0 heißt das: Materialbearbeitung Pixel für Pixel. Simulationen und digitale Kon-struktion stimmen genauer denn je mit realen Prozessen überein.

Völlig neue Wege in eine dreidimensionale Bearbeitung

Auch ein zweiter photonischer Megatrend führt unmittelbar in die digitale Produk-tion: Additive Manufacturing; also der werkzeuglose Aufbau sowie das Abtragen von Metall- oder Kunststoffbauteilen mit 3D-Druck- und Laserauftragsschweiß-verfahren. Laser übersetzen hier digitale Konstruktionsdaten in reale Bauteile.Zahlreiche Akteure aus diesem jungen Technologiebereich werden vom 26.–29. Juni auf der LASER World of Photonics 2017 in München eine große Bandbrei-te an Verfahren vorstellen: miniaturi-sierter Metalldruck, Mikroverfahren für die additive Verarbeitung von Glas und

anderen transparenten Materialien, die Herstellung von 3D-Mikro- und Nanos-trukturen aus fotosensitiven Materialien oder Laserschmelzverfahren für Stahl, Kobalt-Chrom und Edelmetalle wie Gold und Silber. Auf der Messe werden nicht nur führende Hersteller und Lösungsan-bieter ihre neuesten Innovationen prä-sentieren. Auch die Application Panels Laser and Optics in Halle B3 und Indus-trial Laser Applications (Halle A3) und die Fachkonferenz Lasers in Manufactu-ring LiM 2017 im Rahmen des WORLD of PHOTONICS Congress stellen das Licht als Produktions-Faktor in den Fokus, ge-nauso wie die rund 340 Aussteller, die ih-ren Messeauftritt rund um dieses Thema ausrichten.

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Laser World of Photonics 2017

Messen und Termine


Fasergekoppeltes Blaues Laserdioden-Modul

Frankfurt Laser Company präsentiert den FACH-450-10W-FC105, ein neues blaues Laserdioden-Modul mit hoher Leistung und herausragender Strahlqualität. Basierend auf Laserdioden liefert dieses Modul über 10W optische Leistung bei einer Wellenlänge von 450nm aus einer Faser mit 105μm Kerndurchmesser und verfügt über eine integrierte Grundplatte zur Wasserkühlung sowie ei-nen Temperaturfühler. Die Laserausgangsleistung kann durch Verwendung mehrerer dieser fasergekoppelten 10W Laserdioden-Module frei skaliert werden. Die erwar-tete Lebensdauer beträgt über 10.000 Stunden. Hauptanwendungsgebiete sind Bearbeitung von Kunst-stoffen und hochpräzises Mikro-Löten von Platinen, sowie die Verwendung in 3D Druckern und Laserbildschirmen. Weitere vielfältige Anwendungsgebiete finden sich in In-dustrie, Medizin und Wissenschaft. Besuchen Sie uns auf der Laser World of Photonics Halle B2, Stand 401Für weitere Informationen oder ein Angebot kontaktieren Sie uns bitte unter [email protected]

Laserschweißen im Unterdruck bringt Effizienz

Nahezu keine Schweißspritzer, hervorragende Schweißnahtqualitäten, eine ge-ringere Laserleistung bei gleicher Einschweißtiefe oder größere Einschweißtiefen bei gleicher Laserleistung im Vergleich zu konventionell Lasergeschweißten Bau-teilen unter atmosphärischem Druck kennzeichnen die Vorteile des Laserschwei-ßens im Unterdruck.Im Gegensatz zum Elektronenstrahlschweißen, welches ein Feinvakuum von etwa 10-4 Millibar voraussetzt, reichen beim Laserstrahlschweißen bereits Drü-cke von 100 bis 10 Millibar aus. Aufwand und Kosten zur Vakuumerzeugung fal-len dadurch deutlich geringer aus und die Evakuierzeiten verkürzen sich deutlich.Mit der flexiblen Integration einer von SITEC entwickelten Unterdruckkammer steht nun eine standardisierte Lösung zur effizienten Fertigung von laserge-schweißten Bauteilen bereit.Die Konsolbauweise der LS ermöglicht sowohl die Integration einer Vakuum-kammer mit Zustellung der Bauteile über den höhenverstellbaren Hubtisch der Z-Achse oder einen integrierten Rundtisch. Mit der Rundtisch-Variante können die Prozesse Be- und Entladen und der Laserprozess taktzeitparallel ablaufen. Als weitere Option steht eine doppelte Schiebetischvariante mit zwei Unterdruck-kammern zur Verfügung. Diese bietet zudem die Möglichkeit, unterschiedliche Bauteile in einer Laseranlage bearbeitenzu können.Das Laserschweißen im Unterdruck eignet sich insbesondere für rotationssymet-rische Bauteile. Neben konventionell schweißbaren Materialien werden auch für Werkstoffe wie Kupferlegierungen, Aluminium oder schwer schweißbare Materi-alien qualitativ bessere Ergebnisse erreicht.

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Vor dem Hintergrund der weltweit wach-senden Nachfrage nach Polyurethan und des Wachstumspotenzials von PU im Be-reich neuer Anwendungen, kündigt Mack Brooks Exhibitions den Launch der PSE Europe, Internationale Fachmesse für Po-lyurethan-Verarbeitung, an. Die PSE Euro-pe 2017 findet vom 27.- 29. Juni 2017 im MOC in München statt.Nach neuesten Marktforschungsergeb-nissen steigt die Nachfrage nach PU auf dem globalen Markt zwischen 2014 und

Ob Automobil- und Zulieferindustrie, Me-dizintechnik, Maschinenbau, Luftfahrt, Fein- und Mikromechanik, Optik, Elektro-nik oder andere Industriebereiche – die industrielle Bauteilreinigung stellt die für nachfolgende Prozesse beziehungsweise einwandfreie Produktfunktion erforderli-che Sauberkeit sicher. Globale Trends wie Elektromobilität, Leichtbau, Industrie 4.0, Nachhaltigkeit, kleinere Losgrößen durch zunehmende Individualisierung sowie die fortschreitende Globalisierung stellen

2020 von 17 auf 24 Millionen Tonnen an. Demnach stellen neue Anwendungs-möglichkeiten und Produktinnovationen das größte Wachstumspotenzial für die Polyurethanindustrie dar. Das vielseitige, langlebige und leichte Material hat sich zu einer kostengünstigen und modernen Alternative für die Produktion von Kompo-nenten und Produktlösungen entwickelt, und das in einer Vielzahl von Industrie-bereichen. Die Ausweitung von PU-An-wendungen in unterschiedlichste Ferti-gungsbereiche erschließt Herstellern und Anbietern von Rohstoffen, Maschinen und PU-Systemen völlig neue Märkte und ein enormes Geschäftspotenzial.Ein innovativer Ansatz zur Vermarktung von PU-Lösungen

Unternehmen international allerdings vor neue Herausforderungen – auch in der Teile- und Oberflächenreinigung. Das sind wesentliche Themen auf der kommenden parts2clean vom 24. bis 26. Oktober in Stuttgart. Unter den mehr als 150 Un-ternehmen, die ihre Standfläche bereits bis Mitte März 2017 gebucht haben, sind schon nahezu alle Markt- und Technolo-gieführer aus den verschiedenen Ausstel-lungssegmenten zu finden.Auf dem Stuttgarter Messegelände können sich die Fachbesucher direkt über Trends und Innovationen für eine zukunftsorientierte Teile- und Oberflä-chenreinigung informieren. Dazu zählen beispielsweise Reinigungsanlagen, bei deren Konzeption Vorkehrungen getrof-fen wurden, um sie später einfach und ohne großen Aufwand beispielsweise an veränderte Teilespektren, Sauberkeitsan-forderungen oder Prozesse anpassen zu

PSE Europe 2017: Neue Fachmesse für die Polyurethanindustrie

Neue Reinigungs-Herausforderungen im Fokus der parts2clean 2017

Das Messekonzept der PSE Europe um-fasst Roh- und Hilfsstoffe, Materialien und Werkstoffe, PU-Produkte und -Syste-me, Maschinen, Anlagen, Geräte und Zu-behör sowie branchenspezifische Dienst-leistungen. Auf Besucherseite richtet sich die Veranstaltung an Fachbesucher aller Branchen, die in der PU-Verarbeitung tä-tig sind oder PU-Lösungen in ihren Ferti-gungsprozess integrieren. Eine Auswahl an Foren, die Raum für Networking und den Austausch von Know-how und Fach-wissen bieten, rundet das Messeerlebnis ab. Das Thema „Innovation“ steht somit in allen Bereichen der PSE Europe im Mit-telpunkt.

www.pse-europe.de

können. Innovative Reinigungstechnolo-gien, mit denen sich in Fein- und Feinst-reinigungsprozessen extrem hohe Sau-berkeitsgrade schnell und wirtschaftlich erzielen lassen, werden ebenfalls präsen-tiert. Die zunehmende Forderung von An-wendern, den Reinigungsprozess stärker zu automatisieren sowie in eine Industrie 4.0-Fertigung zu integrieren, beantworten Aussteller der parts2clean mit intelligen-ten Automatisierungskonzepten sowie Lö-sungen für adaptive Reinigungsprozesse. Dazu zählen unter anderem Systeme, die kontinuierliche Inline-Kontrolle der Reini-gungsbäder mit vollautomatischer Nach-dosierung des Reinigers, eine perma-nente Erfassung aller Prozessparameter und deren Dokumentation oder auch die Inline-Kontrolle der erzielten Sauberkeit ermöglichen.

www.parts2clean.de

Messen und Termine

Seit über 40 Jahren ist ebalta Kunststoff Hersteller von Polyurethan- und Epoxidharze für den Formen- und Werkzeugbau, Design- und Gießereimodellbau sowie für Composites, Rapid Prototyping und Elektroverguss. Lösungen werden erfolgreich in den Bereichen Automoti-ve, Luftfahrt, Maschinenbau, Schienenbau, Medizin etc. erfolgreich eingesetzt. Die Produkte eignen sich für additive Herstellung. Die vielfältige Produktpalette umfasst Polyurethan- und Epoxidplatten in unterschiedlichen Stärken, endkonturnahe Blöcke für fugenlose Modelle, Polyurethan Gießmassen, Allzweck- und Laminierharze, Oberflächenharze, RIM- und Va-kuumharze, Auflegepasten sowie Silikone, Elektrogießharze, Hilfsstoffe und Zubehör. Dazu stellt ebalta Dienstleistungen wie CAD-Datenverarbeitung und Formenbau zur Fertigung von individuellen Blöcken, Auftra-gen von Auflegepasten oder Kundenschulungen zur Verfügung. Durch das Forschungs- und Entwicklungsteam bietet das Unternehmen maßgeschneiderte Lösungen an. Besuchen Sie uns auf der PSE Messe in München Stand 320, Halle 3www.ebalta.de



Produkte, Innovationenligen Größen (das entspricht Schlauch-Innendurchmessern zwischen 6,3 und 19 Millimetern) stellen die neuen Block-Sicherungen eine einfache und sichere Lösung dar, um Verletzungsgefahren zu mindern. Die Atlas-Copco-Schlauchbruchsicherun-gen lassen die für den ordnungsgemä-ßen Betrieb von Druckluftwerkzeugen benötigte Luftmenge ungehindert durch. Sollte sich schlagartig das Durchströmvo-lumen erhöhen, wenn etwa ein Schlauch reißt, drosselt die Sicherung auf mecha-nischem Wege – über einen federbeauf-schlagten Kolben – sofort die Zuleitung zum Luftschlauch. Als Montagetipp emp-fehlenswert ist die Block-Schlauchbruch-sicherungen zum Erzielen ihrer optimalen Wirkung direkt hinter der Druckluft-War-tungseinheit beziehungsweise am Über-gang von der festen Verrohrung zum flexi-blen Druckluftschlauch einzubauen .Sobald die Leitung nach der Repara-tur oder dem Wechsel des schadhaften Schlauchs wieder unter Druck steht, öff-net die Schlauchbruchsicherung automa-tisch, ohne dass ein Bedien- oder War-tungsmitarbeiter eingreifen müsste. Als Medien sind geölte sowie ungeschmierte Druckluft zugelassen. Der freigegebene Temperaturbereich für die stabilen Si-cherungen reicht von –20 °C bis zu +80 °C. Alle Block-Sicherungen entsprechen den Normen EN 983-1996 sowie ISO 4414:2009 (5.4.5.11.1) und haben die Tüv-Zulassung AR 12-0145. Außerdem sind die Schlauchbruchsicherungen vom Tüv gemäß AZ 77318 2 für den Einsatz in der Lebensmittel- und pharmazeutischen Industrie zugelassen.www.atlascopco.de

GRAPHITOFEN

Öfen für die Graphitisierung bei Temperaturen bis 3.000 °C

CARBOLITE GERO bietet verschiede-ne Ofenmodelle mit Maximaltempera-turen von 3.000 °C an, die hervorra-

ADDITIVE FERTIGUNG

Metall 3DDruck – Produktentwicklung mit Hilfe intelligenter Prüftechnik

Auch im Metall-Bereich ist der 3D-Druck als innovative Fertigungsmethode für den Prototypenbau und Kleinstserien im Kommen. SLM Solutions setzt bei der Entwicklung und Ausarbeitung neu-er Möglichkeiten im 3D-Metalldruck auf eine Prüfmaschine der Baureihe ProLine (Fmax 100 kN) von Zwick.Eine der interessantesten neuen Fer-tigungsmethoden der letzten Jahre ist der 3D-Druck, insbesondere im Metall-bereich. Geeignet für das Herstellen von Bauteilen in Kleinstserie, für den Proto-typenbau und allgemein für die Bereit-stellung von Komponenten „on demand“ profitieren Unternehmen jeder Branche von dieser Entwicklung. Die Verfahren, oder wenn man so will, die Rezepturen, die SLM Solutions für den Druck ver-schiedenster metallischer Werkstoffe nutzt, unterliegen dabei ständiger Wei-terentwicklung. Parameter wie z.B. die Laserleistung, die Scangeschwindigkeit oder die Schichtdicke müssen perfekt auf das verarbeitete Metall, die „Tinte“ des Druckers, abgestimmt werden. Nach der Qualifizierung eines Parameters wird deshalb ein Zugversuch durchgeführt, um den Einfluss auf die geforderten me-chanischen Kennwerte zu evaluieren.Dabei kommt eine Prüfmaschine der Baureihe ProLine mit einer maximalen Prüfkraft von 100 kN von Zwick zum Ein-satz. Die dank der Prüfsoftware testXpert III schnell und sehr einfach zu bedienen-de Prüfmaschine erfüllt alle im Laborbe-trieb gestellten Anforderungen. Optimal für Forschung & Entwicklung geeignet, bietet die Kombination aus ProLine und

testXpert III intuitive Bedienung und ei-nen logisch angelegten Workflow, von der Vorbereitung über die eigentliche Prüfung bis hin zur Ergebnisanalyse. Der klare Prüfablauf und die saubere Ergebnisaus-gabe unterstützen ideal die Dokumenta-tion und damit die Perfektionierung der Prozessparameter und endgültigen Ma-terialeigenschaften der gedruckten Bau-teile. Der robuste Aufbau sorgt für hohe Prüfgenauigkeit und lange Haltbarkeit.www.zwick.de

ARBEITSSICHERHEIT

Neue Schlagsicherung

Risiken auszuschalten, bevor sie zu einer Gefahr werden – das ist eine der Grund-voraussetzungen für gute Ergonomie. Gerade im Bereich der Druckluftvertei-lung lässt sich mit geringem Aufwand ein großes Plus an Arbeitssicherheit erzielen: mit den neuen Schlauchbruchsicherun-gen von Atlas Copco Tools. Berstende Druckluftschläuche oder sich plötzlich lösende Kupplungen waren frü-her gefürchtet und sind es sogar noch heute“, sagt Werwer ( Experte für Druck-luftzubehör bei Atlas Copco Tools Central Europe GmbH). Viele Praktiker kennen das Problem aus dem Berufsalltag. „Man muss dann so schnell wie möglich zum Lufthahn eilen, ihn zudrehen und auf-passen, auf dem Weg dorthin nicht von dem umherpeitschenden Schlauch-Ende getroffen zu werden. Bereits seit einigen Jahren bietet Atlas Copco Tools unter dem Namen „Block“ Schlauchbruchsicherungen an, die jetzt für Betriebsdrücke von 0 bis 18 bar über-arbeitet und verbessert wurden. Für alle gängigen Schlauchdurchmesser von 1/4" (Zoll) über 3/8" und 1/2" bis zu 3/4-zöl-


Der Sensorikspezialist Novotechnik hat sich dazu verpflichtet, seinen Energiever-brauch langfristig zu reduzieren und in ei-nem stetigen Verbesserungsprozess die Energieeffizienz in allen Unternehmens-bereichen zu steigern. Dazu wurde ein Energiemanagementsystem gemäß der international geltenden Norm DIN EN ISO 50001 eingeführt. Nach einem erfolgrei-chen Zertifizierungs-Audit im November 2016 erhielt Novotechnik das Zertifi-kat durch die International Certification Group (ICG). Damit trägt der Sensorik-spezialist dazu bei, dass Deutschland seinem Ziel näher kommt, den Primär-energieverbrauch bis 2020 um 20 % ge-genüber 2008 zu senken.Ziel eines Energiemanagementsystems nach ISO 50001 ist die kontinuierliche Verbesserung der energiebezogenen Leistung („energy performance“) eines Unternehmens. Der Standard beschreibt die Anforderungen, um ein Energiema-nagementsystem einzuführen, zu betrei-ben und kontinuierlich zu optimieren. Gelingt die Umsetzung dieses systema-tischen Ansatzes durch technische und organisatorische Maßnahmen, lassen sich Energieeinsparpotentiale erkennen, nutzen und die Energiekosten senken. Gleichzeitig verringert sich der Ausstoß von Schadstoffen und Treibhausgasen, was der Umwelt zugute kommt. Der Erfolg des Energiemanagementsystems wird in internen Audits überprüft und die Wirk-samkeit bewertet; jährlich ist ein Zertifi-zierungs-Audit durch die ICG erforderlich.www.novotechnik.de

INDUSTRIAL SUPPLY

Fasern und Wollen für heiße Momente

In seinem neuen Katalog „Hochtem-peratur-Materialien“ stellt Kager eine Auswahl an flexiblen Keramikfaser- und Polykristallin-Produkten für eine Fülle verschiedener Anwendungsbereiche vor. Der neue Katalog bietet ihnen auf über 60 Seiten einen Überblick über ein gro-ßes Angebot an Halbzeug-Produkten aus Hochtemperaturglaswolle (AES/Alcaline Earth Silicate Wool) sowie Aluminiumsi-likatwolle (ASW) und Polykristallinwolle (PCW). Treffsichere Kurzbeschreibungen, technische Datentabellen und zahlreiche

anwendungsorientierte Hinweise verein-fachen die Auswahl und ermöglichen eine schnelle Entscheidung.Der neue Katalog von Kager gliedert das breit gefächerte High-Temperature-Programm des Unternehmens in fünf Kapitel. Schwerpunkte bilden dabei die Produktlösungen aus biolöslicher Erd-alkalisilikatwolle (AES), die bis 1260° C temperaturbeständig sind, und die Halb-zeuge aus bindemittelhaltiger Alumini-umsilikatwolle (ASW), die sich für Einsatz-temperaturen von bis zu 1250° C eignen. Für deutlich höhere Temperaturgrenzen ausgelegt sind die Kager-Produkte aus bindemittelfreier Aluminiumsilikatwolle (bis 1500° C) und polykristalliner Wolle, die sogar bis 1850° C hitzebeständig sind. Je nach Werkstoffgruppe bietet Ka-ger seine Hochtemperatur-Materialien in verschiedenen Lieferformen an: Der Kun-de kann wählen zwischen Papieren, Vlie-sen, Filzen und Platten in unterschied-lichen Dicken sowie losen Füllstoffen und formbaren Knetmassen. Im fünften Kapitel des neuen Katalogs verrät das Unternehmen, welche Möglichkeiten es seinen Kunden hinsichtlich der Herstel-lung fertiger Formteile aus ASW, AES oder PCW eröffnet. Der Einsatz von Hochtemperatur-Mate-rialen erfordert fundamentales Werk-stoffwissen und meist viel Erfahrung. Für die Fragen der Kunden steht bei Kager deshalb ein kompetentes Beraterteam bereit, das bei der Auswahl des richtigen Materials hilft. Dort weiß man nicht nur, welche Materialen kennzeichnungspflich-tig sind und welche nicht, sondern kennt auch deren werkstofftechnische Zusam-mensetzung.www.kager.de

KÜHLSCHMIERSTOFFE

Effiziente CompositeBearbeitung mit Spezialkühlschmierstoffen

Mit den Spezialkühlschmierstoffen rhe-nus XY 190 FC und rhenus XT 46 FC läutet der Schmierstoffhersteller Rhe-nus Lub eine neue Ära der Composite-Bearbeitung ein. Faserverbundstoffe lassen sich, verglichen mit konventionel-len Zerspanungsoperationen wie der Tro-ckenbearbeitung oder Minimalmengen-

gend für die Graphitisierung geeignet sind. Die Wärmebehandlung bei bis zu 3.000 °C unter inerter Atmosphäre be-wirkt eine strukturelle Veränderung von fehlgeordneten oder defekten Kohlen-stoffatomstrukturen zu perfekten dreidi-mensionalen Kristallen aus reinem Gra-phit, ein wichtiges Ausgangsmaterial für eine Vielzahl von Anwendungen.Ein Ausgangsmaterial, das ausschließlich aus Kohlenstoffatomen besteht und kei-ne oder nur geringste Verunreinigungen aufweist, lässt sich in einem Graphitofen der LHTG-Serie oder der HTK-Serie (bei-de bis 3.000 °C) wärmebehandeln. Die Heizelemente und die Isolierung der Kalt-wandöfen sind aus hochwertigem Graphit gefertigt. Der Top Loader Laborofen LHTG ist mit einem zylinderförmigen Mantelhei-zer in Form eines Mäanders ausgestattet. Im Frontloader Kammerofen HTK GR wird die Probe symmetrisch von vier Seiten erwärmt. Wenn für die Graphitisierung or-ganisches Material unbekannter Zusam-mensetzung oder mit starken Verunrei-nigungen eingesetzt wird, sollte man die Probe durch vorausgehende Karbonisie-rung unter Inertgas Atmosphäre reinigen, bevor man sie in einem empfindlicheren Hochtemperatur Graphitofen wärmebe-handelt. Dies kann in einem Niedrigtem-peratur Heißwandofen wie dem GLO er-folgen, der über eine Maximaltemperatur von 1100 °C verfügt.Für Proben aus Kohlenstoffatomen mit geringen Verunreinigungen bietet CARBO-LITE GERO die HTK Graphitöfen mit spe-zieller Entbinderungs-Ausstattung an. Mit diesem Modell kann die Karbonisierung und die Graphitisierung in einem Schritt durchgeführt werden. Eine Retorte und ein intelligentes Gasleitungssystem ge-währleisten, dass die Verunreinigungen sicher vom Ofen über den Nachbrenner abgeleitet werden.www.carbolite-gero.de

INDUSTRIAL SUPPLY

Nachhaltiges Energiemanagement

Produkte, Innovationen



geringen Footprint. Wie alle Maschinenlö-sungen von Concept Laser verfügt auch die M2 cusing Multilaser, aus Gründen der Bedienfreundlichkeit und Sicherheit, über eine räumliche Trennung von Pro-zesskammer und Handhabungsbereich. Eine Besonderheit ist das neue Filterkon-zept. Die Filterfläche wurde von bislang 4 m² auf nun 20 m² und damit um den Fak-tor 5 vergrößert. Das Filtermodul wurde mit einer Festverrohrung ausgelegt und vollständig in die Anlage integriert. Die Vergrößerung der Filterfläche wirkt sich positiv auf die Wechselintervalle aus. Die Anlagenverfügbarkeit steigt signifikant, und ein echter Dreischicht-Betrieb wird möglich. Das neue Filterkonzept verfolgt aber auch einen qualitativen Aspekt des Laserschmelzens: Die durch den Ein-satz mehrerer Laserquellen signifikant schnelleren Aufbauraten neigen zu einer verstärkten Schmauchbildung. Sichere, schnelle und einfache Filterwechsel sind daher ein wesentliches Must-have, wenn man die Anlagenkapazität voll ausschöp-fen möchte. Zudem wurde die neue Fil-tertechnik unter sicherheitsrelevanten Aspekten, wie sie in der ATEX-Richtlinie dargelegt sind, weiterentwickelt. So ist die M2 cusing-Familie mit einem was-serflutbaren Filter ausgestattet. Sicherer Umgang beim Filterwechsel wird damit gewährleistet. Insbesondere bei der Ver-arbeitung von reaktiven Werkstoffen ist dies ein echtes Plus an Sicherheit.www.concept-laser.de

Technologietage bei LASERPLUSS

Innovative Laserbeschriftungs- und -be-arbeitungsverfahren sowie moderne Messsyteme standen im Mittelpunkt der Technologietage beim Lasertechnik-Spe-zialisten LASERPLUSS in Idar-Oberstein. Knapp 40 Teilnehmer aus 23 Unterneh-men kamen zu den jeweils eintägigen Veranstaltungen. Die Resonanz war durchweg positiv. Mit Fachvorträgen zur Laserbeschriftung und Präzisionsbear-beitung sowie zwei Gastbeiträgen der Partnerunternehmen Wigtec (Schweis-stechnik) und Alicona (Messsysteme) starteten die Teilnehmer in das abwechs-lungsreiche Tagungsprogramm. Bei ei-nem geführten Rundgang durch das Unternehmen überzeugten sie sich vom hohen Technologiegrad und dem breiten

schmierung, jetzt wesentlich effizienter bearbeiten.Der Einsatz von eigens für die Bearbei-tung von Faserverbundstoff entwickel-ten Spezialkühlschmierstoffen stellt eine erfolgversprechende Alternative zur konventionellen Trockenbearbei-tung dar. Die Spezialkühlschmierstoffe rhenus XY 190 FC und rhenus XT 46 FC helfen, Werkzeugkosten durch verringer-ten Werkzeugverschleiß zu reduzieren und Fertigungszeiten aufgrund einer hö-heren Schnittgeschwindigkeit und mehr Vorschub zu verkürzen. Gleichzeitig wird Delamination vermieden, was Nachbe-arbeitungen eindämmt und die Bauteile-qualität erhöht. Das führt insgesamt zu deutlichen Qualitäts- und Kostenvortei-len.Auch in puncto Gesundheitsschutz sind die rhenus Spezialkühlschmierstoffe wegweisend: Der potenziell krebserre-gende Trockenstaub wird bei der Ferti-gung optimal gebunden – für höchste Ak-zeptanz bei Prozessverantwortlichen und Maschinenbedienern.Für die Entwicklung der neuen Produk-te setzte Rhenus Lub auf die Zusam-menarbeit mit starken Partnern. Das Forschungs- und Transferzentrum der Westsächsischen HS Zwickau (FTZ) un-terstützte das Projekt bei produktions-nahen Eignungstests, das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Braunschweig stand für Werkstoffprüfun-gen und Verträglichkeitstests zur Seite.Vor dem Marktstart wurde die Leistungs-fähigkeit der neuen Kühlschmierstoffe gemeinsam mit namhaften Kunden aus dem Automotive-Segment in umfangrei-chen Feldtests auf Herz und Nieren ge-prüft. www.rhenuslub.de

LASER WORLD OF PHOTONICS MESSE

Schrittmotorsteuerkarte SM32e für PCIExpressBus

Auf Basis der bekannten und renommier-ten Schrittmotorsteuerkarte SM32 erwei-tert mechOnics das Produktspektrum. Ab sofort ist diese Schrittmotorsteuerkarte auch in einer Version für den PCI-Express-Bus unter dem Namen SM32e erhältlich. Diese ist zu der bisherigen Schrittmotor-

steuerkarte SM32 voll kompatibel und kann sogar im Mischbetrieb (SM32 und SM32e) in einem einzigen Computer mit der existierenden Software betrieben werden.Die SM32e kann bis zu drei Schrittmoto-ren mit einer Gesamtleistung von max. 36W (1.8A pro Achse) im 1/64 – Mikro-schrittbetrieb ansteuern. Auch eine Bahn-steuerung von bis zu drei Schrittmotoren ist möglich.Folgende Features sind zu der SM32e in Entwicklung: USB-Anschluss und externe 24 Volt VersorgungsspannungDiese Neuheit kann auch auf der Messe Laser 2017 am Stand von mechOnics (Halle B2, Stand Nr. B2.535) besichtigt werden.www.mechOnics.de

LASERTECHNIK

Pulverbettbasiertes Laserschmelzen mit Metallen (LaserCUSING®)

Mit der Continental AG engagiert sich nun einer der führenden Automobilzulieferer in der additiven Fertigung von Metall-bauteilen. Die Wahl des Unternehmens fiel dabei auf Concept Laser, führender Anbieter von Maschinen- und Anlagenlö-sungen für den 3D-Metalldruck. Die neue M2 cusing zählt zu den leistungsfähigen Laserschmelzanlagen im mittleren Ma-schinensegment. Neben der Mutilaser-Option verfügt diese über eine Vielzahl an innovativen Features und ein einzigar-tiges Sicherheitskonzept.Mit einem Bauraum von 250 x 250 x 280 mm³ (x, y, z) ist die M2 cusing-Familie die auflagenstärkste Modellreihe von Concept Laser. Diese Bauraumgröße bietet im mittleren Maschinensegment eine hohe Flexibilität zur Herstellung einer breiten Palette von 3D-Bauteilen aus Metall. Die M2 cusing ist erhältlich als Singlelaser-Variante mit 200W oder 400W und als Multilaser-Ausführung mit 2 x 200W oder optional 2 x 400W. Eine Besonderheit des Maschinentyps ist ihre vollintegrierte, kompakte Bauweise. D. h., es gibt keine „Satellitenlösungen“ mehr für Laserquelle und Filtertechnik. Anwen-der wie Continental profitieren bei dieser Lösung von der guten Zugänglichkeit aller Anlagenkomponenten und einem


leidet. Magnetisch induzierte Wirbelströ-me in bewegten Teilen wie Turbinen oder Wälzlagern können zu Lichtbogenüber-schlägen und Lochfraß führen.Mit dem M-Test LL werden Gleich- und Wechselstrommagnetfelder reproduzier-bar gemessen. Die Einheiten lassen sich einfach über das farbige Touchscreen von ‚Ampere pro Zentimeter (A/cm)‘, in ‚Gauss‘ oder ‚Milli-Tesla (mT)‘ umstellen. Das Gerät speichert automatisch die hauptsächlich relevanten Maximalwerte sowie ihre Polarität. Das M-Test LL findet Verwendung in der Wareneingangskon-trolle, in allen Bereichen der Fertigung aber auch im Labor. Neben der eigentlichen Magnetisierung wird in einem Bauteil zusätzlich Magne-tismus durch das Umgebungsfeld im Bau-teil induziert. Eine Messung detektiert daher neben der eigentlichen Magneti-sierung des Bauteils auch die Einflüsse aus dem Umgebungsfeld, dass durch das Bauteil geleitet wird. Diese Einflüsse kön-nen das Messergebnis signifikant verfäl-schen. Wirklich präzise Messungen kann es daher nur im magnetfeldfreien Raum geben. Die „Null-Gauss-Kammer“ von Maurer Magnetic schafft solche Bedin-gungen und erlaubt standortunabhängig reproduzierbare Messungen ohne Beein-flussung des Messergebnisses durch in-duzierte Umgebungsfelder. www.maurermagnetic.ch

LWIRInfrarotkameras können nun bis 1500 °C messen

Die beiden Infrarotkameras optris PI 450 und optris PI 640 sind nun ebenfalls für einen Temperatur-Messbereich bis zu 1500 °C kalibrierbar. Die beiden hoch-auflösenden Kameras können damit in Anwendungen integriert werden, die weit über die bisher möglichen 900 °C hin-ausgehen. „Der neue, zusätzliche Mess-bereich hat mit 200 bis 1500 °C eine sehr gute Dynamik und erweitert die Ein-satzmöglichkeiten dieser Kameramodel-le. Speziell in Wärmebehandlungs- und Hochtemperaturprozessen ist jetzt eine kontinuierliche Messung ohne Bereichs-umschaltung möglich“, erklärte Dr. Ulrich Kienitz, Geschäftsführer von Optris.Optris bietet mittlerweile fünf Kameras im Bereich LWIR (7,5 – 13 µm) mit Auflö-sungen ab 160 x 120 Pixel an. Die beiden

tionen beliebig erweiterbar. Die Konfigu-ration der Anschlussstecker ist übrigens denkbar einfach, und wird entweder über das geräteseitige Sensormenü oder eine kostenlose Konfigurationssoftware vorge-nommen. Anschließbar sind die Stecker an alle ALMEMO® Datenlogger der Gene-ration V7, entwickelt und hergestellt bei AHLBORN in Deutschland. www.ahlborn.com

MESSSTECHNIK

Dem Restmagnetismus auf der Spur

Maurer Magnetic hat ein Messgerät speziell für Restmagnetimus entwickelt, das „M-Test LL“. Das praktische Gerät von der Größe eines Taschenbuchs ist eine Hilfe für Praktiker in der Industrie, um Magnetismus schnell und sicher zu identifizieren. Das M-Test LL ist mit einer handgeführten Sonde zum Abtasten von Oberflächen ausgestattet. Die schnelle Indikator-LED an der Spitze der Sonde zeigt durch ihr Aufleuchten Magnetfelder bereits unter 2 A/cm an und erlaubt so ein einfaches und schnelles Aufspüren von magnetischen Stellen auf der Bauteil-oberfläche. Auch räumlich nur sehr kleine magneti-sierte Bereiche auf der Bauteiloberfläche können eine beträchtliche magnetische Anziehungskraft entwickeln und Metall-partikel so stark anhaften lassen, dass sie auch mit fortschrittlichen Reinigungs-prozessen schwierig zu entfernen sind. Weil bei der Messsonde des M-Test LL der Abstand des Hall-Sensors zur Son-denoberfläche nur 0,5 mm beträgt, eig-net sich dieses Gaussmeter auch zum Nachweis der Existenz solcher kleinster unerwünschter Magnetfelder, beispiels-weise auf einzelnen Rollen eines Wälzla-gers. Feinpolige magnetische Strukturen im Material werden von handelsüblichen Messgeräten oft nicht entdeckt, können aber Ausgangspunkt für eine Re-Magneti-sierung des gesamten Bauteils, zum Bei-spiel begünstigt durch Erschütterungen beim Transport, sein. Magnetismus und die dadurch anhaften-den Partikel sorgen unter anderem dafür, dass Getriebeketten zerstört werden, Sinterteile nicht maßhaltig sind oder die Oberflächengüte von Beschichtungen

Leistungsspektrum des Laserspezialis-ten. Im Laserlabor erhielten die Gäste Ein-blick in die Grundlagen der Lasertechnik, die Performance der Laseranlagen „Ray-Cutter S“ und „Ray Cutter HS“ sowie des Beschriftungslasers „RayMarker“ wur-de im Rahmen von Praxisvorführungen aufgezeigt. Neue Angebote im Bereich Dienstleistungen und eine automatisier-te Verpackungsanlage für Wendeschneid-platten fanden ebenfalls viel Beachtung. Im Anschluss an die Führung nutzten die Teilnehmer die Möglichkeit, sich von den Produktspezialisten individuell beraten zu lassen. Das Feedback der Gäste fiel durchweg positiv aus. Für die zweite Jah-reshälfte 2017 ist ein weiterer Technolo-gietag bei LASERPLUSS geplant. www.laserplussag.de

MESSSTECHNIK

Sensoren digitalisieren, der Stecker macht’s

Die Intelligenz digitaler Sensoren sitzt meist im Anschlussstecker oder im Sen-sorgehäuse. Die Firma AHLBORN hat eigens für den Anschluss beliebiger Sen-soren eine entsprechende Messtechnik entwickelt, die sich besonders auf den Anschlussstecker konzentriert und eine einfache Digitalisierung entsprechender Sensorik bietet. Vorteile dieser neuen AL-MEMO® D7 Steckertechnologie sind die digitale Signalübertragung, beliebige Ka-bellängen und austauschbare Sensoren ohne Verlust von Kalibrierdaten. Der Sen-sor kann damit unabhängig vom Messge-rät kalibriert werden. Das bedeutet Geld sparen, denn eine Kalibrierung der ge-samten Messkette ist bei digitalisierten Sensoren nicht mehr notwendig. Zudem können individuelle Sensorparameter wie Skalierung, Dämpfung, Mittelwertbildung, Messrate oder auch längere Kommenta-re im Anschlussstecker gespeichert wer-den. Jeder ALMEMO® D7 Stecker bietet Platz für 10 Mess- und Rechenkanäle. Die Darstellungsbereiche im Messgerät können bei Verwendung dieser neuarti-gen Stecker auf 200.000 Digits erweitert werden. Über das patentierte Sensorme-nü erfolgt einerseits die Darstellung der Sensorparameter und anderseits die Konfiguration des Sensors, und zwar ge-räteunabhängig. Messgeräte wie z.B. der Touchscreen Datenlogger ALMEMO® 710 sind mit der ALMEMO® D7 Steckertech-nologie auf diese Weise für neue Applika-



Vorteil des Kondensationswächters ist die schnelle Ansprechzeit bei Änderun-gen der relativen Feuchte oder der Ober-flächentemperatur.Das potentialfreie Relais (max. 24 V AC/DC, 1A) schaltet bei Erreichen einer rela-tiven Feuchte von 90 % rF oder bei einem Versorgungsausfall, wie z.B. im Falle ei-nes Kabelbruchs. Zusätzlich signalisiert eine Status-LED den Betriebszustand des EE046: Normalbetrieb, Kondensations-gefahr oder Störung/Ausfall. Aufgrund der kompakten Bauweise benö-tigt der Kondensationswächter nur wenig Platz und auch die Montage ist denkbar einfach. Auf ebenen Flächen wird der EE046 mit zwei Schrauben fixiert, zur Montage auf Rohren bis 50 mm Durch-messer ist ein Montageband im Lieferum-fang enthalten.www.epluse.com

SENSORIK

Laserdiode für Datenübertragung und Sensorik

Das Handelsportfolio bei IMM Photonics wurde im Segment Fabry Perot Laserdio-den mit einer 830 nm Version vom japa-nischen Hersteller QD-Laser erweitert. Die 830 nm Laserdiode emittiert transver-sal im Singlemode und liefert im Dauer-strichbetrieb (cw) eine optische Leistung von maximal 220 mW. Der Abstrahlwinkel ist mit 9 x 18 Grad angegeben. Es sind zwei Beschaltungsversionen ver-fügbar. Entweder ist die Anode der Laser-diode auf dem Gehäusepotential oder die Kathode ist mit dem Gehäuse verbunden. Eine Fotodiode zur Leistungskontrolle ist integriert. Verwendung findet die Laserdiode in der Datenübertragung und Sensorik.www.imm-photonics.de

SmartMONITOR für produzierende UnternehmenDurch die intelligente Vernetzung von Signalsäulen entsteht eine einfache kos-tengünstige und nachrüstbare Alternative zu herkömmlichen komplexen MDE-Sys-temen. Sie erhalten schnell und unkom-pliziert alle relevanten Daten sämtlicher Maschinen, Anlagen und manueller Ar-beitsplätze einfach auf Knopfdruck. Re-aktionszeiten werden erheblich verkürzt, der Fertigungsprozess optimiert und der Anwender verpasst garantiert keinen Stillstand mehr. Darüber hinaus wird al-les detailliert dokumentiert und die Re-ports zeigen Möglichkeiten zur dauerhaf-ten Prozess- und Produktivitätssteigerung auf.AndonSPEED für Versandlogistik Das intelligente und innovative Ruf- und Meldesystem ist speziell für Versandzen-tren. Es signalisiert nicht nur schnell und eindeutig Störungen sondern dokumen-tiert und analysiert auch unproduktive Nebenzeiten. Durch die schnelle Feh-lerbehebung wird Zeitsparen dauerhaft möglich. Dank Funkvernetzung signa-lisiert das System am Arbeitsplatz, am zentralen Leitstand oder bei Bedarf als Benachrichti-gung per E-Mail.www.werma.com

PRÜFTECHNIK

Kondensationswächter warnt frühzeitig vor Betauung

Der kompakte EE046 Kondensations-wächter von E+E Elektronik warnt früh-zeitig vor Kondensationsgefahr an Kühl-decken, Klimaanlagen, Schaltschränken oder anderen kritischen Kältestellen. Er eignet sich zur Montage auf ebenen Flächen und Rohren bis 50 mm Durch-messer. Mit einem Relais das bei 90% rF schaltet, lassen sich automatisch Maß-nahmen einleiten, um eine Betauung zu verhindern.Der EE046 ist durch eine Wärmeleitfolie thermisch mit der zu überwachenden Oberfläche gekoppelt, wodurch die rela-tive Feuchte exakt bei der Oberflächen-temperatur gemessen wird. Der Feucht-esensor ist dank des speziellen E+E Sensor-Coatings optimal vor Verunreini-gung geschützt. Dadurch werden Lebens-dauer und Langzeitstabilität des EE046 in verschmutzter, staubiger Umgebung entscheidend verbessert. Ein weiterer


hochauflösenden Modelle mit 382 x 288 und 640 x 480 Pixel können nun zusätz-lich auf den Temperaturbereich 200 … 1500 °C kalibriert werden. Die System-genauigkeit liegt in diesem Temperatur-bereich bei ±2 %. Ungekühlt können die Kameras in Umgebungen von 0 … 50 °C (PI 640) bzw. 70 °C (PI 450) einge-setzt werden, mit Kühlgehäuse sogar bis 315 °C.Die Kameras werden in Prozessen mit hohen Temperaturen eingesetzt. Hierun-ter fällt beispielweise die Stahlindustrie, bei der Innenwände von Brennkammern geprüft werden. Auch in innovativen In-dustrieprozessen wie dem selektiven Laserschmelzen müssen Temperaturen über 900 °C detektiert werden. Ein wei-terer Bereich sind Prozesse, die über einen weiten Temperaturbereich kontrol-liert oder geregelt werden müssen. Als Beispiel ist hier die Glasindustrie zu nen-nen. Geschmolzenes Glas hat etwa eine Temperatur von 1000 °C, wobei das Ma-terial bis zum Endprozess auf unter 500 °C abkühlt. Der gesamte Prozess kann nun ohne Systemwechsel bzw. Bereichs-umschaltung mit einer Infrarotkamera gesteuert werden.www.optris.de

PROZESSOPTIMIERUNG

WERMA präsentiert Systeme zur Prozessoptimierung

WERMA Signaltechnik präsentiert inno-vative Systeme zur Prozessoptimierung für die Fertigung, Produktionslogistik und den Ver-sand: StockSAVER für die ProduktionslogistikStockSAVER ist die einfache Nachrüstlö-sung für alle FIFO-Rollenregale, löst alle typischen Kanbanprobleme, schafft deut-lich mehr Platz für wertschöpfende Tätig-keiten in der Produktion und erhöht den Cash Flow. Durch die mit StockSAVER re-alisierte automatische Materialanforde-rung werden menschliche Fehler ausge-schlossen und damit bisher notwendige Sicherheitsbestände überflüssig. Zudem ist StockSAVER einfach in Betrieb zu neh-men und jederzeit beliebig erweiterbar. Die fertig konfigurierten Kits sind sofort installationsbereit.



und eine Erweiterung im Baukasten-Sys-tem zu schaffen. Auf Basis des innovati-ven 68° Schneidkopfes STM3D68 ent-stand der neue STM TAC/12 Schneidkopf (TaperAngleControl). Mit einem Schwenk-bereich von bis zu 12° gleicht der Kopf durch eine Schwenkbewegung den Schnittwinkelfehler aus und ermöglicht es mit höheren Vorschubwerten noch präziser zu fertigen. Der STM TAC/12-Schneidkopf kompensiert den Winkelfeh-ler automatisch auf unter +/- 0,05 mm.Mit dem STM TAC/12 Schneidkopf kön-nen perfekte 90° Schnitte, zu 100 % run-de Löcher und ineinander geschachtelte Teile einfach und schnell geschnitten wer-den. Diese Vorteile lassen sich bei sehr geringen Investitionskosten und ohne Einsatz eines zusätzlichen Softwaremo-dules erreichen. Der Schneidkopf kann durch sein äußerst kompaktes Design einfach auf bestehenden STM Systemen installiert werden und überzeugt durch eine bedienerfreundliche Wartung. Um einen problemfreien Betrieb zu garan-tieren verfügt der Schneidkopf über eine integrierte Höhenabtastung und einen Kollisionsschutz. Die gekapselte Mecha-nik, für die keine Sperrluft nötig ist, und Motoren sorgen für höchsten Verschleiß-schutz und lange Lebensdauer. STM Wasserstrahl-Schneidsysteme wer-den technisch exakt dem Bedarf nach angepasst. Der Kunde muss keinerlei Zusatzapplikationen in Kauf nehmen und legt sich dennoch nicht fest. Denn auch Einsteigermodelle sind beliebig aufrüstbar und lassen sich veränderten Anforderungen schnell und zuverlässig anpassen. Zudem bietet die bediener-freundliche, wartungsarme Konstruktion der Anlagen eine ressourceneffiziente Fertigung und ein rundum überzeugen-des Preis-Leistungsverhältnis. Konstruktiv setzt STM im Gegensatz zu anderen Herstellern auf Wasserstrahl-Schneidanlagen ohne Faltenbälge. Die standardmäßige wassergeschützte Li-nearführung ist somit leicht zu reinigen, zeigt eine bessere Schutzwirkung, ist langjährig einsetzbar und verbessert die Optik der Anlage erheblich. Durch den robusten Zahnstangenantrieb wird die Haltbarkeit der Maschinen zusätzlich verlängert. Auch der geringe Bedarf an Druckluft für den Betrieb der Anlagen ist ein Faktor, dass die Betriebskosten einer Wasserstrahl-Schneidanlage von STM sehr gering sind. Das STM System bietet neben einer absolut rostfreien Leichtbau-Konstruktion aus Aluminium und Edel-stahl eine Kombination aus erstklassigen Komponenten sowie ein maximales Maß an produktionstechnischer Effizienz, Um-weltfreundlichkeit und Verschleißfestig-keit.www.stm.at

zip abgerundet. Die reaktiven Kunststoff-systeme von RAMPF Polymer Solutions auf Basis von Polyurethan, Epoxid und Silikon bieten ein breites Leistungsspek-trum an mechanischen, thermischen und chemischen Eigenschaften. Die Produkte werden weltweit in zahlreichen eMobility-Anwendungen eingesetzt.Die Vergussmassen und Dichtsysteme werden maßgeschneidert auf die Bedürf-nisse der Kunden abgestimmt: sämtliche Farben, Formen und Geometrien sind möglich. Die Systeme sind RoHS-konform, erfüllen die höchsten Anforderungen der Testnor-men und Listungen (unter anderem UL 50, UL 94, RTI und OBJS2) und sind bei führenden Herstellern der Automobil- und Elektronikbranche gelistet. www.rampf-gruppe.de

WASSERSTRAHL- SCHNEIDEN

Wasserstrahlschneiden ohne Winkelfehler

Höhere Vorschubwert und perfekte 90° Schnitte. Der Winkelfehlerausgleichs-Schneidkopf STM TAC/12 überzeugt in allen Belangen. Der Winkelfehler, die Abweichung zwischen Ober- und Unterseite des Schnittmaterials, entsteht beim Was-serstrahlschneiden dadurch, dass der Wasserstrahl beim Schneiden des Mate-rials Kraft verliert und somit mehr Materi-al an der Oberseite abträgt. Das Resultat: die typische V-förmige Verjüngung. Bei vielen Schneidaufgaben ist der Winkel-fehler vernachlässigbar und manchmal sogar hilfreich. Aber für hochpräzise Auf-träge oder beim Schneiden von Materia-lien, die mit anderen Schneidaufträgen entlang der bearbeiteten Kante über-einstimmen müssen, ist die Vermeidung des Schnittwinkelfehlers essentiell. Ins besonders bei dünnen Material, zum Bei-spiel bei 2 mm Edelstahl wirkt sich der sonst nicht ins Gewicht fallende Winkel-fehler mit bis zu 7 Grad aus. Die Schneidgeschwindigkeit zu verrin-gern um den Schnittwinkelfehler zu redu-zieren, ist in diesen Fällen nur bedingt op-timal. Denn das Ziel jedes Anwenders ist es in geringster Zeit die höchstmögliche Präzision zu liefern. Dieser Wunsch trieb die Entwicklungs-Ingenieure bei STM an einen neuen Schneidkopf zu entwickeln

WÄRMELEITPASTEN

Innovative Dosiertechnik für Wärmeleitpasten

Mit innovativer Prozesstechnik für die Verarbeitung von Wärmeleitpasten sowie leistungsstarken Vergussmassen und Dichtsystemen aus Polyurethan, Epoxid und Silikon garantiert die internationa-le RAMPF-Gruppe für eine sichere und komfortable Fahrt in die elektrische Zu-kunft. RAMPF präsentierte sich auf der erstmals in Deutschland stattfindenden Battery Show Europe in Sindelfingen mit den Un-ternehmen RAMPF Production Systems und RAMPF Polymer Solutions. Wärmeleitpasten (Gap Filler) werden vorwiegend für Bauteile in der Leistungs-elektronik eingesetzt, unter anderem auch bei der Entwärmung von Baugrup-pen im Bereich der Automobilelektronik, wo sie einen optimalen Wärmeübergang vom Bauelement zum Kühlkörper ge-währleisten. Aufgrund der zunehmenden elektrischen Leistungsdichten erhöht sich die Wärme-energie, die transferiert werden muss, und somit auch der Füllstoffanteil der Wärmeleitpasten. Die hochgefüllten Pas-ten mit bis zu 90 Prozent Füllstoffen stel-len somit immer höhere Ansprüche an das Pumpensystem, da sie zur Sedimen-tation neigen und aggressiv gegen die Dosierkomponente wirken. Die Auswahl der richtigen Dosierpumpe bekommt da-durch einen entscheidenden Einfluss auf die Prozesssicherheit. RAMPF Production Systems hat für die Applizierung von Wärmeleitpasten ver-schleißarme Kolbendosierpumpen KDP für geringe Wartung und hohe Präzision entwickelt. Die Systeme sind universell einsetzbar und können Wärmeleitpasten mit einer Dosierleistung von über 10 g/sec applizieren. Sie arbeiten nach dem Prinzip der volumetrischen Zwangsdo-sierung und dosieren druck- und viskosi-tätsunabhängig.Die Servoantriebstechnik ermöglicht ei-nen geschwindigkeitsvariablen Materi-alausstoß und damit die Einstellung von beliebigen Mischungsverhältnissen bei 2K-Materialien. Die optimale Anpassung an die Prozessbedingungen wird durch das servoelektrische Übersetzungsprin-


Produkte und Innovationen

nung vereinfacht, z.B. das Verstellen des Messwerkzeuges. Vor allem erzielten die Entwickler dies durch die konstruktive Überarbeitung des Turmaufbaus. So stei-gerte sich deutlich die Qualität im Hin-blick auf die Messpräzision.Um ein präzises messendes System zu bieten, schafft der Grundkörper aus be-währtem Grauguss und der Turm mit sei-ner robusten Stahlbauweise die Basis. Auch der kleine und kompakte Aufbau des KENOVA set line V123 ist für die An-wender von Vorteil. Sie stellen das Gerät vor Ort neben der Maschine oder in der Werkstatt auf und beginnen direkt mit der Werkzeugeinstellung. Für die absolute Vermessung und Kettenmaßvermessung von Werkzeugen lässt sich das mecha-nische Gerät sehr einfach mittels X- und Z-Achsen Messschiebers bedienen. Ein weiteres Plus findet der Anwender im Zubehörbereich: diverse neue HSK- und neu entwickelte PSC-Adapter sind ab so-fort neben dem Standardprogramm der SK-Adapter erhältlich.Das Werkzeugeinstellgerät deckt Mess-bereiche von 200mm in die X-Richtung und 300mm in die Z-Richtung ab. Also die richtige Wahl für eine schnelle und zuverlässige Ermittlung von Messwerten für kleine bis mittlere zerspanende Unter-nehmen. www.kelch.de

WERKZEUGVOREIN-STELLUNG

Werkzeugvoreinstellung

Erfolgreiche Zerspanung erfordert leis-tungsstarke Maschinen und hochgenaue Werkzeugspanntechnik, die dafür sorgt, dass die Präzision von der Spindel bis zur Schneide übertragen wird. HAIMER hat sich in den letzten Jahren konsequent zum Systemanbieter rund um das Werk-zeugmanagement weiterentwickelt. Nach der Übernahme der Microset GmbH von DMG MORI und der damit verbundenen Erweiterung des Produktsortiments kann die gesamte Prozesskette rund um die Werkzeugmaschine aus einer Hand an-geboten werden.Ein Highlight aus dem umfangreichen Programm ist die Reihe VIO linear: die einzige Gerätebaureihe auf dem Markt mit Linearantrieb für die effiziente und hochpräzise Werkzeugvoreinstellung von Bohr-, Fräs- und Drehwerkzeugen. Die Direktantriebe in der X- wie auch in der Z-Achse bieten dem Anwender eine sehr hohe Dynamik, maximale Positio-

Arretierung fixieren. So wird das unbeab-sichtigte Lösen des Schlauchs während des Fräsvorgangs verhindert. Der ergo-nomische Handgriff mit Schalter inklusi-ve Einschaltsperre dient ebenso wie der schiebende Schnitt der komfortablen und präzisen Bedienung.Für die Mauerschlitzfräse bietet RHODI-US die beiden Diamanttrennscheiben LD402 mit einer Breite von 18 mm und LD403 mit einer Breite von 28,5 mm der Marke BRAINTOOLS® mit Durchmessern von 125 mm und 150 mm an. Durch das ALL IN ONESystem mit verschränkt ange-ordneten Segmenten entstehen passge-naue Mauerschlitze. Das Material wird sauber und vollständig entfernt. Somit entfällt das aufwendige Herausstemmen des Mittelstegs.Der Lieferumfang der RH403S im prakti-schen Metallkoffer beinhaltet bereits eine Diamanttrennscheibe LD403 im Durch-messer 150 mm, zwei Sets Distanzringe sowie das nötige Montagewerkzeug. Zum Arbeiten mit Einzelscheiben ist ein Ergän-zungskit beim Hersteller erhältlich.www.rhodius-abrasives.com

WERKZEUGEINSTELL-GERÄT

Präzises und solides Einsteigergerät trifft auf neues Design

Kelch bietet für kleine bis mittlere zerspa-nende Unternehmen ein Werkzeugein-stellgerät in der Einsteigerklasse. Das KENOVA set line V123 erzielt zum Vorgän-gergerät ein deutlich präziseres Messer-gebnis und ist für Anwender leichter zu bedienen. Dies erreichten die Entwickler vor allem durch den neuen Turmaufbau. Ebenso tragen die Bauweise, wie der be-währte Grauguss für den Grundkörper und der robuste Stahl für den Turm zu der steigenden Qualität bei. Ein weiteres Plus im Rahmen des technischen Updates ist das neue Design.Das Design ist zweifelsfrei die erste Neu-erung, die beim KENOVA set line V123 ins Auge sticht. Das Einsteigergerät aus der Basic line Serie gliedert sich nun visuell in die Produktpalette der Industrial line und Premium line Reihe ein. Dabei trifft der optische Wandel auf verbesserte Leistung, die dem Anwender die Bedie-

WERKZEUGE

Sicherheit kommt zuerst

Für das Schlitzen von besonders harten Materialien wie Beton und Ziegel hat RHODIUS Schleifwerkzeuge jetzt das Nachfolgemodell der RH403 im Produkt-portfolio: die Mauerschlitzfräse RH403S. Für die Bearbeitung extrem harter, mi-neralischer Werkstoffe sind robuste und leistungsstarke Werkzeuge gefragt. Mit der RH403S bietet RHODIUS eine Fräse, mit der sich Nuten und Kanäle z. B. im Mauerwerk einfach und schnell schlitzen lassen. Das neue Modell löst den Vorgän-ger, die RH403, für Arbeiten im Sanitär-, Heizungs- und Lüftungsbau sowie für Elektroinstallationen ab. Dank kraftvol-lem 2.300 W-Motor ist die Mauerschlitz-fräse durchzugsstark. Die Geräteelekt-ronik umfasst einen Sanftanlauf, eine Temperatur- und Überlastabschaltung sowie eine Überlastanzeige. Zusätzlich zeichnet sich die Maschine durch eine schlanke Bauweise aus und ist mit einem Gewicht von 7,1 kg gut zu handhaben. Die Leerlaufdrehzahl beträgt 7.500 U/min.Neben der optimalen Leistungsfähigkeit hat RHODIUS bei der RH403S den Fokus auf die Sicherheit gelegt. So besitzt die Fräsmaschine eine Klapphaube, die na-hezu staubfreies Eintauchen und Schlit-zen ermöglicht. Der geringe Abstand der Schutzklappe erlaubt das Fräsen mit Di-amantscheiben für ein randnahes Arbei-ten bis 18 mm.Durch das Verstellen der Schutzhaube, stellen sie mit wenigen Handgriffen und ohne Werkzeug die Schlitztiefe von 12 – 45 mm stufenlos ein. Aufgrund der geteil-ten Sicherheitsspindel mit passgenauen Distanzringen können Handwerker das Werkzeug mühelos auswechseln, sodass sich die Rüstzeit auf ein Minimum redu-ziert. Nur mit der geteilten Spindel ist der Einsatz der ALL IN ONE möglich. Zudem ist die Fräse mit einem flexiblen Sicher-heitskabel ausgestattet.Der Stutzen mit einem Durchmesser von 35 mm ist für den Direktanschluss eines Industriestaubsaugers der Klasse M vor-gesehen.Bohrt man in den Saugschlauch eine zu-sätzliche Bohrung von 6 mm Durchmes-ser, lässt sich dieser zuverlässig mittels



Great Place to Work®-Wettbewerb ist auch für unsere Kunden ein wichtiger Indikator dafür, dass sie von uns hervorragende Leistungen erhalten. Denn nur engagier-te und motivierte Mitarbeiter schaffen zu-friedene Kunden. Unsere kontinuierliche Kundenumfrage unterstreicht dieses Er-gebnis mit einer sehr hohen Weiteremp-fehlungsrate“, äußert sich Ralph Rösberg zu dem exzellenten Abschneiden des Fa-milienunternehmens in dem renommier-ten Unternehmenswettbewerb.Ute Heimann, geschäftsführende Gesell-schafterin von RÖSBERG, erklärt: „Mit der erneuten Platzierung unter den bes-ten 100 Arbeitgebern in Deutschland füh-len wir uns in unserer Unternehmensfüh-rung bestätigt. Unser Verhalten unseren Mitarbeitern gegenüber wird als fair und offen empfunden. Das liegt daran, dass wir dank unserer flachen Hierarchien den direkten Dialog mit allen Mitarbeitern pflegen können. Und 87 % der Mitarbeiter behaupten: Alles in allem kann ich sagen, dies hier ist ein sehr guter Arbeitsplatz.“„Die Auszeichnung steht für ein glaub-würdiges Management, das fair und respektvoll mit den Mitarbeitern zusam-menarbeitet, für eine hohe Identifikation der Beschäftigten und für einen starken Teamgeist“, sagte Frank Hauser, Ge-schäftsführer bei Great Place to Work® Deutschland, anlässlich der Preisverlei-hung.Bewertungsgrundlage war eine ausführ-liche anonyme Befragung der Mitarbei-tenden von RÖSBERG zu zentralen Ar-beitsplatzthemen wie Vertrauen in die Führungskräfte, Qualität der Zusammen-arbeit, Wertschätzung, Identifikation mit dem Unternehmen, berufliche Entwick-lungsmöglichkeiten, Vergütung, Gesund-heitsförderung und Work-Life-Balance. Darüber hinaus wurde das Management zu förderlichen Maßnahmen und Angebo-ten der Personalarbeit im Unternehmen befragt. Am aktuellen Great Place to Work®-Wettbewerb „Deutschlands Beste Ar-beitgeber 2017“ wurden 300.000 Mitar-beiter befragt und es nahmen rund 700 Unternehmen aller Größen und Branchen teil. Sie stellten sich einer freiwilligen Prü-fung der Qualität und Attraktivität ihrer Arbeitsplatzkultur durch das unabhän-gige Great Place to Work®-Institut und dem Urteil der eigenen Mitarbeitenden. Aus dem Gesamtteilnehmerfeld wurde die Liste der besten Arbeitgeber ermittelt.www.roesberg.com

wahlweise 23“-Touch-Display ist optional ebenso verfügbar wie der Komfort Sys-temschrank. Schon in der Standardaus-führung gibt es die Möglichkeit, Werkzeu-ge im Rachenlehrenprinzip bis zu einem Durchmesser von 100 mm vermessen zu können. Weiterhin sind neben SK 50 im Standard alle weiteren gängigen Werk-zeugschnittstellen wie HSK, Capto, VDI, KM oder BMT durch Adaption auf die Spindel realisierbar.Die solide Basis der Werkzeugvorein-stellgeräte bildet die FEM-optimierte und thermostabile Grauguss-Konstruktion: Das eigensteife Bett mit 3-Punkt-Auflage sorgt dabei für einen stabilen und siche-ren Stand und ermöglicht ein einfaches Aufstellen für größtmögliche Flexibilität in der Fertigung. Die Geräte punkten weiter-hin mit dem Segmentauflicht zur visuel-len Schneidenkontrolle und einer optio-nalen Endlos-Feinverstellung.Das UNO setzt mit der Release-by-Touch-Bedienung, einer intelligenten Sensor-steuerung zum Verfahren der X- und Z-Achse, Maßstäbe in der Einstiegsklas-se der Werkzeugvoreinstellung und er-leichtert so die Arbeit. Microvision UNO bietet dem Anwender eine intuitive Be-dienung und führt mit hilfreichen Funkti-onen schnell zu präzisen Messergebnis-sen. Die Genauigkeit wird hier durch ein Schärfefenster unterstützt, das selbst bei äußerst komplexen Werkzeugen eine exakte Positionierung zulässt. Abgerun-det wird die UNO-Baureihe durch den Thermo-Etiketten-Drucker, eine Vakuum-Spannung, eine zweite Kamera zur Dreh-mitteneinstellung oder eine hochgenaue ISS-Spindel samt Direktspannadapter mit 2 μm Genauigkeit.www.haimer.com

WIRTSCHAFTSENT- WICKLUNG

RÖSBERG zählt zu den 100 besten Arbeitgebern in Deutschland

„Wir sind sehr stolz, dass unsere Mitar-beiter ihr Arbeitsumfeld so gut bewertet haben und unsere Unternehmenskultur würdigen. Der 60. Platz in der Größen-klasse der Unternehmen mit 50 bis 500 Beschäftigten ist ein ausgezeichnetes Ergebnis. Das gute Abschneiden beim

niergenauigkeit und Zuverlässigkeit. Die Wiederholgenauigkeit von +/- 2 μm zeugt von höchster Qualität. Die Voreinstell-geräte können so im Vorlauf spanender Bearbeitungsprozesse für Produktivitäts-steigerungen von bis zu 25 Prozent sor-gen und das bei einem sehr guten Preis-Leistungsverhältnis.Die Geräte der HAIMER Microset VIO-Bau-reihe sind modular konzipiert und decken ein weites Spektrum ab: Werkzeuge mit einem Gewicht von bis zu 160 kg und ei-nem Durchmesser sowie Messlängen bis zu 1000 mm können vermessen werden. Je nach Wunsch lassen sich die Geräte zu einem vollautomatischen CNC-Messgerät mit integrierter HAIMER-Schrumpftechnik aufrüsten. Die innovative Einhandbedienung ermög-licht manuelles und motorisches Verfah-ren der Achsen sowie eine μm-genaue motorische Feinpositionierung. Die maxi-male Qualität im Fertigungsprozess wird durch schnelles und genaues Messen anhand der Bildbearbeitungssoftware Mi-crovision VIO abgerundet. Über eine be-dienerfreundliche Bildschirmoberfläche lässt sich die Vermessung vornehmen.Bei der HAIMER Microset UNO-Baureihe wird auf Präzision in der Werkzeugvor-einstellung sowie eine konsequente Wei-terentwicklung gesetzt. Die vielfältigen Optionen verleihen der UNO-Baureihe ein sehr gutes Preis- Leistungsverhältnis. Die mögliche Ausstattungspalette umfasst neben Touch-Display, RFID-Chip-System und Postprozessoren für alle gängigen Steuerungen auch Optionen wie das au-tofocus und das automatic drive. Das UNO autofocus unterscheidet sich zur manuellen Version dadurch, dass es die zu messende Schneide automatisch mit CNC-Steuerung in der C-Achse fokussiert. Insbesondere bei Werkzeugen mit meh-reren Schneiden am Umfang erweist sich diese Option als enorme Zeitersparnis. Die Version automatic drive positioniert darüber hinaus verschiedene Ebenen in Z-Achse selbstständig und fährt in X-Achse automatisch an. Besondere Kennt-nisse des Anwenders sind hierbei nicht nötig, denn das Gerät übernimmt auf Knopfdruck die vollautomatische Mes-sung komplexer Werkzeuge mit mehre-ren Schneiden und Stufen. Bei Bedarf ist in beiden Ausstattungsvarianten zu-dem ein manueller Betrieb wie bei der Standardausführung möglich. Standard-mäßig werden beide Versionen mit ei-nem Komfort-Systemschrank und einem 22“-Touch-Display kombiniert.Die Modelle der UNO-Baureihe sind in zwei Baugrößen erhältlich. Den Auftakt macht mit 400 mm Verfahrweg in der Z-Achse das UNO 20|40; das UNO 20|70 verfährt um 700 mm. Beide Versionen sind im Standard als Tischgerät mit 19“-Bildschirm erhältlich. Ein 22“- oder



Potential für interessierte Firmen, Verbän-de, und weitere Partner und kann von die-sen als Veranstaltungsräumlichkeit mit entsprechendem Mietkonzept genutzt werden. Insgesamt stehen im „Kommuni-kations- und Schulungsbereich“ vier Räu-me, mit unterschiedlichen Belegkapazi-täten, je nach Tisch-/Stuhlanordnung zu Verfügung. Im Erdgeschoss befinden sich der Empfangs- und Bewirtungsbereich. In der Gestaltung und Konzeption wurde versucht, die größtmögliche Schnittmen-ge aus moderner Medientechnik, Design, Funktionalität und Wohlfühlambiente zu erreichen. BANTLEON agiert hier als full-service Partner für potentielle Interessen-ten. Die hervorragende Verkehrsanbin-dung unmittelbar am Blaubeurer Ring an die B10 und somit auch an die A8, sowie die neu geschaffene Parkplatzsituation verschaffen dem Forum zusätzlichen Charme. Das BANTLEON Forum steht nicht nur für ein branchennahes Themenkonzept, sondern soll branchenübergreifend in verschiedenste Bereiche greifen. Das Se-minarangebot richtet sich an zahlreiche interessierte Kreise und beinhaltet kul-turelle, sozialethische und fachbezogene Themenfelder.

www.bantleon-forum.de

BANTLEON eröffnet FORUM für Wissen & Dialog

Hermann Bantleon hat seinen Tätigkeits-schwerpunkt in den Bereichen Schmier-stoffe, Reinigung und Korrosionsschutz sowie in ganzheitlichen Dienstleistungen zur Prozessoptimierung.Die durch den Abriss zweier Hochtanks auf dem BANTLEON-Gelände entstande-ne Freifläche, wurde durch den Neubau des BANTLEON Forums für Wissen & Dialog geschlossen. Mit dem Bezug des Neubaus vollzog sich nun auch offiziell der Wandel von der bereits seit 2012 bestehenden BANTLEON Akademie zum BANTLEON Forum für Wissen & Dialog. Die ersten beiden Etagen des nun fertig-gestellten Gebäudes in der Blaubeurer Straße beheimatet das neue BANTLEON Forum für Wissen & Dialog. Eine Plattform für Austausch, Schulung und Netzwerk. Das BANTLEON Forum bietet zusätzlich

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