News | Fraunhofer IWS

Tag für Newsbeiträge des Fraunhofer IWS.

©Fraunhofer IWS / C. Wilsnack: Die neue additive Fertigungsanlage des Fraunhofer IWS wird aus metallischen Pulvern wie Aluminium, Titan oder Kupfer schichtweise besonders große Bauteile mit komplexer Geometrie erzeugen: zum Beispiel Brennkammern für Wasserstoff-Energiesysteme, Schaufelradeinhausungen für Turbinen und andere komplexe Maschinen-Komponenten oder Werkzeuge.

Einzigartiger Industrie-3D-Drucker

Pulverbettbasierte additive Laserfertigungsanlage soll auch der Lausitz neue Impulse geben. Das Fraunhofer IWS in Dresden installiert einen europaweit einzigartigen industriellen 3D-Drucker. Die additive Fertigungsanlage des Herstellers Farsoon basiert auf dem selektiven Laserstrahlschmelzen im Pulverbett. Sie kann aus Aluminium, Titan, Nickel, Eisen, Kupfer und anderen metallischen Pulvern schichtweise besonders große Bauteile mit komplexer Geometrie erzeugen.

©Veritas Medien GmbH/BLAULICHTKANAL: In »3D-PAKtex« setzen sich die Projektpartner das Ziel, die Feuerwehr vor Risiken durch PAK-Giftstoffe besser zu bewahren, indem sie neuartige Schutzanzüge entwickelten.

Intelligente Textilien als Schutz vor PAK-Giftstoffen

Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) gelten als gesundheitsschädlich, insbesondere auch als potenzielle Krebserreger. Entstehen können die molekularen Verbindungen aus Kohlen- und Wasserstoffatomen beispielsweise bei Hausbränden, wenn etwa Matratzen, Vorhänge, Holzbalken, Kunststoff oder andere Gegenstände aus organischen Materialien brennen. Um die Feuerwehr vor diesen Risiken besser zu schützen, hat das Fraunhofer IWS in Dresden gemeinsam mit Partnern aus der Wirtschaft und gefördert vom BMBF die Basis für die Entwicklung neuartiger Anti-PAK-Schutzanzüge gelegt.

©Fraunhofer IWS: Ein besonders kurzwelliger grüner Laser, dessen Schneidfähigkeit auch im Wasser gegeben ist, soll im Meer Stahl und Metalle zerteilen. Das Fraunhofer IWS hat eine Lösung erforscht und entwickelt, die bereits im Labor funktioniert.

Laser schneidet unter Wasser

Angesichts der steigenden Nachfrage nach erneuerbaren Energiequellen wächst auch der Bedarf an modernen Demontagetechnologien für den Unterwassereinsatz. Um beispielsweise ein Windkraftwerk im Meer auf mehr Leistung zu bringen, müssen alte Stahlgestelle zunächst unter dem Meeresspiegel zerlegt werden, um sie später größer wiederaufzubauen. Das Fraunhofer IWS in Dresden hat nun einen technologischen Ansatz gefunden, Laser als besonders effiziente, umweltfreundliche und energiesparende Schneidwerkzeuge im Wasser einzusetzen.

©Fraunhofer IWS: Die kombinierte Konferenz Laser Symposium und International Symposium on Additive Manufacturing (ISAM) 2023 zeigt vom 29. November bis 1. Dezember 2023 in Dresden, wie Laser heute und in der Zukunft wichtige Beiträge zur industriellen Wertschöpfung leisten.

Im Fokus: Industrielle Wertschöpfung durch Licht

Licht verkörpert mehr als nur Helligkeit. Stark fokussiert ist es ein leistungsfähiges Werkzeug. In der hochpräzisen Messtechnik wird diese Fähigkeit in berührungslosen, verschleißfreien Lasern zum Trennen, Fügen, Beschichten, Oberflächenstrukturieren und Wärmebehandeln sowie für die Additive Fertigung genutzt. Das Laser Symposium und das International Symposium on Additive Manufacturing (ISAM) zeigen vom 29.11. bis 1.12.2023 in Dresden, wie Laser die industrielle Wertschöpfung beflügeln. Künstliche Intelligenz (KI) verschiebt dabei die Grenzen laserbasierter Verfahren.

©Fraunhofer IWS: Mithilfe Künstlicher Intelligenz und optischer Messtechnik detektiert, klassifiziert und visualisiert SURFinpro Fehler in Prozessechtzeit.

Modular optimierte Produktionsprozesse

Schneller, genauer, flexibler – in der Produktion gilt es, sämtliches Optimierungspotenzial auszuschöpfen. Forschende des Fraunhofer-Anwendungszentrum für Optische Messtechnik und Oberflächentechnologien (AZOM) des Fraunhofer IWS haben hierfür SURFinpro entwickelt, eine Lösung, die mit Hilfe Künstlicher Intelligenz (KI) und optischer Messtechnik in Prozessechtzeit Oberflächenfehler, Artefakte und Texturänderungen detektiert, klassifiziert, visualisiert und an die produzierende Anlage meldet.

©Fraunhofer IWS: Sehr leicht und kostengünstig: Hohe Speicherkapazitäten und geringe Materialkosten soll die Erforschung und Entwicklung einer neuen Batteriegeneration auf Schwefelbasis ermöglichen.

Schwefel und Silizium als Bausteine für die Feststoffbatterie

Eine neue Generation von Lithium-Schwefel-Batterien steht im Fokus des Forschungsprojekts „MaSSiF – Materialinnovationen für Schwefel-Silizium-Festkörperbatterien“. Das Projektteam widmet sich dem Design, Aufbau und der Bewertung von leichten und kostengünstigen Prototypzellen auf Schwefelbasis mit hohen Speicherkapazitäten. Der Einsatz von Silizium als Anodenmaterial soll zudem die Langlebigkeit der Batteriezellen entscheidend verbessern. Das BMBF fördert unter Federführung des Fraunhofer IWS in Dresden sechs Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft. Das Projekt startet im Februar 2023.

©Fraunhofer IWS / J. Jeibmann: Das Fraunhofer IWS hat ein Verfahren entwickelt, um Leichtbauplatten und -profile deutlich schneller sowie kostengünstiger herzustellen als mit herkömmlichen Methoden. Es kommt ohne Klebstoffe oder andere Zusatzmaterialien aus und erleichtert das Recycling der produzierten Leichtbaustrukturen.

Laser fügen leichte Sandwichstrukturen

Moderner Leichtbau hilft im Automobilbau und in der Flugzeugindustrie, Kraftstoff und Material zu sparen und die Umwelt zu entlasten. Forschende des Fraunhofer IWS fanden nun einen Weg, um solche Konstruktionsprinzipien auf weitere Branchen zu übertragen. Dafür verschweißen sie mit Lasern filigrane Hohlkammerstrukturen mit Deckblechen zu leichten Sandwichplatten. Diese Technologie sorgt für höheres Produktionstempo und mehr Einsatzbreite von Leichtbauplatten. Dadurch eröffnen sich Leichtbauperspektiven für die Konstruktion von Schiffsaufbauten, Eisenbahnen und Fabrikhallen.

©TU Dresden, td: DesignLab for Applied Research der Dresdner Fraunhofer-Institute IWS, IWU, IVI und des Technischen Designs der TU Dresden eröffnet.

DesignLab for Applied Research eröffnet

Aufgrund der wachsenden Bedeutung des Forschungsfeldes Design gründeten die Dresdner Fraunhofer-Institute IVI, IWS und IWU zusammen mit der TU Dresden das „DesignLab for Applied Research“. Die Partner wollen gemeinsam Designforschung mit allen Fraunhofer-Instituten leisten. Mit seinen diversen Disziplinen und Ausprägungen entwickelt sich Design zu einer integralen Komponente vieler Projekte. Das DesignLab soll den gesamten Forschungsprozess unterstützen, indem es Methoden und Perspektiven einbringt, die die Anwendungsorientierung und Zielgruppenbezogenheit von Forschung steigern.

©Fraunhofer IWS: Seit Anfang 2023 forscht der ukrainische Robotik-Spezialist Oleksandr Proskurin (l.) als Gastwissenschaftler in der Gruppe von Patrick Herwig (r.) am Fraunhofer IWS in Dresden. Zusammen entwickeln sie Rückbaumethoden zerstörter und durch nukleare Strahlung kontaminierter Infrastruktur mit Hilfe von Lasertechnik – hier bei der Bearbeitung von nicht radioaktivem Testmaterial.

Forschungen zum Rückbau zerstörter nuklearer Infrastruktur

Die Fraunhofer-Zukunftsstiftung fördert den wissenschaftlichen Austausch zwischen deutschen und ukrainischen Forschenden, um Kriegsschäden zu beseitigen und den Wiederaufbau mit klima- und umweltfreundlichen Technologien vorzubereiten. Dafür unterstützt sie Forschungsaufenthalte ukrainischer Expertinnen und Experten an Fraunhofer-Instituten in Deutschland. Im Rahmen dieser Förderung startete der ukrainische Robotik-Spezialist Oleksandr Proskurin als Gastwissenschaftler am Fraunhofer IWS in Dresden, um gemeinsam Rückbaumethoden zerstörter und durch nukleare Strahlung kontaminierter Infrastruktur mit Hilfe von Lasertechnik zu entwickeln.

©Fraunhofer IWS / A. Garbe: Dr. Philipp Wollmann, Dr. Wulf Grählert, Oliver Throl und Livia Szathmáry (v. l.) gründen BMWK-gefördert mit der "DIVE imaging systems GmbH" ein Unternehmen aus, das eine vielversprechende, am Fraunhofer IWS entwickelte Technologie kommerzialisiert.

Ein scharfes Hyperspektral-Auge für die Chipproduktion

Eine präzise flächige Analyse von Hightech-Schichten in der Mikroelektronik, in Batteriefabriken oder auch im Automobilsektor rückt in greifbare Nähe. Möglich macht dies ein am Fraunhofer IWS entwickeltes Messsystem, das Hyperspektral-Sensorik, Künstliche Intelligenz und spezielle Beleuchtungstechniken zu einem leistungsfähigen hochflexiblen Inspektionssystem integriert. Ein Forscherteam des Fraunhofer IWS Dresden gründet nun BMWK-gefördert mit der „DIVE imaging systems GmbH“ ein Unternehmen aus, das diese vielversprechende Technologie kommerzialisiert.

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