Ziel des Projekts ProVis ist es, wissenschaftliche Erkenntnisse durch eine Viskositätsmessung in der bestehenden Produktionsanlage zu erlangen und zu untersuchen, ob eine On-Line-Rotationsviskosimetrie zur Erkennung von Viskositätsschwankungen und zur Zuordnung zu veränderten Prozessparametern genutzt werden kann, um eine viskositätsgeregelte Tropfenformung in der Glasindustrie zu ermöglichen. Ein bereits existierendes Rührwerk, welches zur Homogenisierung der Schmelze genutzt wird, soll Viskositätsdaten erheben. Es werden die Zusammenhänge zwischen Viskosität, Glaszusammensetzung und Temperatur untersucht und die Eignung einer kontinuierlichen Viskositätsmessung als Regelgröße für die Tropfenbildung bewertet.

Ein neuer Lösungsansatz ist es, additiv gefertigte Hohlleiter mit einem Dielektrikum höherer Permittivität zu füllen, um so eine kompakte, selbsttragende Struktur zu erhalten. Ziel des Forschungsprojekts HF-FILLED ist es, derartige monolithische, aus Kunststoff additiv gefertigte als auch spritzgegossene dielektrische Grundkörper, welche anschließend metallisiert werden, herzustellen und auf ihre Eignung für einfache Antennenanwendungen im Millimeterwellenbereich zu untersuchen.

Viele metallische Werkstoffe weisen eine Dehnratensensitivität auf. Das bedeutet, dass sich das Werkstoffverhalten in Abhängigkeit der Dehnrate und damit der Umformgeschwindigkeit verändert. Bereits bei quasi-statischen Charakterisierungsversuchen kommt es zu Abweichungen der Zieldehnrate. Die Berücksichtigung der tatsächlichen Dehnratensensitivität führt somit zu einer verbesserten Materialmodellierung und damit zu einer verbesserten simulativen Abbildung des Materialverhaltens.

Im Rahmen des Forschungsprojekts wurde in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern eine robuste Methode zur Durchführung optisch dehnratengeregelter Versuche erarbeitet und der Einfluss auf die Prognosequalität von Simulationen analysiert. Hierdurch wurde die Differenz zwischen der nominell gewählten und der tatsächlichen Dehnrate signifikant reduziert. Zudem konnte am Beispiel eines Tiefziehprozesses aufgezeigt werden, dass die erarbeitete Methode die Abbildungsgüte der Prozesssimulation signifikant steigert.

Kernaufgaben, die es im Projektverlauf zu lösen gilt, sind das Finden einer geeigneten Phosphorquelle im Glasgemenge sowie die Optimierung und Stabilisierung des zur Hydrolyse neigenden Phosphatglasnetzwerks der ZASP-Gläser.

Projektziel ist die Entwicklung eines Nickelkatalysators in Tablettenform, der die energieintensive Zersetzung ohne teures Ruthenium (Ru) von Temperaturen über 800°C auf 400 bis 600°C senkt. Dabei wird das MgO-AlO-Trägermaterial modifiziert und mit Promotoren wie CeO und NiO ergänzt. Nach Screening und Tests im Fixed-Bed-Reaktor wird der Katalysator skaliert und mit Fokus auf Langzeitstabilität getestet.

Ziel des Projekts ist die tribologische Bewertung von CFR-PEEK Gleitpaarungen, bei denen sowohl Kopf als auch Pfanne aus CFR-PEEK bestehen. Die In-vitro-Verschleißtests auf einem validierten Prüf-stand dienen als Machbarkeitsstudie zur Bewertung der Material- und Verfahrenseignung für ein mögliches Folgeprojekt zur Entwicklung patientenspezifischer Kiefergelenksimplantate.

Das Projekt konzentriert sich auf das Binder-Jetting-3D-Druckverfahren zur Herstellung mechanisch robuster, vollmetallischer HF-Komponenten. Ziel ist die Technologieevaluation, um den Einsatzbereich in der HF-Technik zu bestimmen und die Auswirkungen von Oberflächenrauheit und des Sinterns auf HF-Eigenschaften zu untersuchen, um anspruchsvolle Anwendungen in der Luft-/Raumfahrt zu unterstützen.

Ziel des Projekts TubUS ist die Entwicklung eines ultraschallsichtbaren Mikroschlauchs. Mit diesem können das Risiko möglicher Nebenwirkungen für den Patienten gesenkt sowie Zeit und Kosten gespart werden.

Zur Erzeugung einer Ultraschallsichtbarkeit ist der Unterschied der Schallkennimpedanz zwischen dem Gewebe und dem Mikroschlauch entscheidend. Die Schallkennimpedanz gibt an, wie stark sich die Schallwellen zwischen zwei Materialien brechen. Für eine optimale Ultraschallsichtbarkeit muss die Schallkennimpedanz der beiden Strukturen möglichst unterschiedlich sein. Zur Erreichung des Ziels wurden medizinisch zugelassene Kunststoffe mit verschiedenen Füllstoffen versetzt. Die daraus hergestellten Schläuche wurden anschließend hinsichtlich ihrer chemischen und physikalischen Eigenschaften sowie der Ultraschallsichtbarkeit untersucht. Die Ultraschalluntersuchung erfolgte dabei an einem Stück Schweinerücken, da dieser dem menschlichen Gewebe sehr ähnlich ist und die Versuche so sehr realitätsnah durchgeführt werden konnten.

Das ibp konnte zusammen mit der ALPO Medizintechnik GmbH einen ultraschallsichtbaren Mikroschlauch entwickeln, der sich auch im Praxistest mit medizinischem Fachpersonal be­währen konnte. Der neu entwickelte Schlauch kann somit neben den mechanischen auch die medizinischen Anforderungen hervorragend erfüllen.

Für einen intensiven Farbeffekt werden als interaktives Element monodisperse Partikel benötigt, die die Mikrokapsel weitgehend ausfüllen. Zielsetzung des Projektes war deshalb neben der Entwicklung neuartiger magnetisierbarer Partikel mit absolut einheitlicher Form und Größe sowie einem brillanten Farbeffekt die Entwicklung eines skalierbaren Herstellungsverfahrens für Mikrokapseln, gefüllt mit möglichst genau einem Partikel. Damit der Raum innerhalb einer Kapsel bestmöglich ausgenutzt und dadurch das beste visuelle Ergebnis liefert, werden monomodale Pigmente als aktives Element benötigt. Diese neuartigen Partikel zeichnen sich durch ihre absolute Gleichheit in Form, Farbe und Größe aus. Das interaktive Verhalten, als weitere Abgrenzung zu bestehenden Technologien, wird durch das drehbare Lagern dieser magnetisierbaren Pigmente in separaten monomodalen Mikrokapseln erreicht.

An dem Projekt waren fünf Partner beteiligt. Mit den von der Papierfabrik Louisenthal GmbH entwickelten Pigmenten, die eine definierte Größe und einen brillanten Farbeffekt aufweisen, wurden von der TH Nürnberg Methoden zur Aufreinigung sowie zur Oberflächenmodifizierung und Stabilisierung im Trägerfluid erforscht. Verschiedene Konzepte zur Verarbeitbarkeit und Mikroverkapselung der partikelgefüllten Kernsuspensionen wurden durch die Brace GmbH und das Fraunhofer Institut für Chemische Technologie (ICT) untersucht und weiterentwickelt. Abschießend erfolgten bei Giesecke+Devrient Currency Technology GmbH Untersuchungen zum Einsatz der hergestellten Mikrokapseln in druckbaren Lacken sowie die Herstellung von Farbmustern.

Im vorgestellten Projekt konnte ein neuartiges skalierbares Herstellverfahren zur Fertigung von Pigmenten in beliebiger Form, Größe und Zusammensetzung entwickelt werden. Mit den dadurch verfügbaren Pigmenten konnten Mikrokapseln hergestellt werden, mit denen unter der Einwirkung eines äußeren Magnetfeldes makroskopisch die gewünschte Farbveränderung gezeigt werden konnte.

Ziel des Projekts war die Entwicklung aluminiumhaltiger Schutzschichten auf Al‑Fe(X)-Basis als Ersatz für Ni‑Systeme. Angestrebt wurden reproduzierbare, haftfeste, verschleiß‑ und korrosionsbeständige Schichten mit deutlich geringerer Glasanhaftung und längerer Standzeit.

Neben der Entwicklung neuer Beschichtungsmaterialien wurden thermische Spritzverfahren für die homogene Innenbeschichtung von Glasformen entwickelt. Zielgrößen waren eine Konturgenauigkeit von ± 10 µm, eine Dichte von ≥ 98 %, eine hohe Haftfestigkeit, geringe Eigenspannungen, weniger Nacharbeit und kontrollierte Oxidbildung, um die Standzeit ohne Nutzung von Trennmitteln zu erhöhen. Für die industrielle Übertragbarkeit erfolgte die Entwicklung von 3D‑Demoteilen. Der Geometrieeinfluss auf Prozessfenster, Spannungen und Verzug wurde systematisch untersucht. Darauf aufbauend wurden Prozessführung und Parameter optimiert.

Im Ergebnis zeigen Al-Fe-X-basierte, nickelfreie Beschichtungen sehr gute Haftung sowie hohe Härte und Dichte und können die Glasanhaftung signifikant reduzieren. Im Betrieb wurde eine deutliche Standzeitsteigerung ohne Rissbildung und ohne den Einsatz von Trennmitteln erreicht.