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Bildunterschrift: Mikrostruktur eines im Projekt entwickelten Meltblown-Filtermediums als Grundlage hocheffizienter elektrostatischer Filtration. (Quelle: IREMA Filter GmbH)

Mikroskopische Mechanismen der Ladungsstabilisierung in elektrisch geladenen Fein-Faser- Elektretmaterialien – MIKROLAST-EFFEKT

Elektrostatisch geladene Meltblown-Filtermedien bilden die Grundlage moderner Atemschutzmasken sowie zahlreicher Luft- und Flüssigkeitsfiltersysteme. Ihre hohe Filtrationsleistung beruht auf dauerhaft gespeicherten elektrischen Ladungen in den Polymerfasern. Unter thermischen, klimatischen oder chemischen Belastungen können diese Ladungen jedoch mit der Zeit verloren gehen, wodurch die Filtrationseffizienz sinkt. Gleichzeitig gewinnen PFAS-freie und nachhaltige Materialkonzepte aufgrund regulatorischer Entwicklungen zunehmend an Bedeutung.

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Im Projekt entwickelte HF-Transformatoren mit unterschiedlichsten Kern- und Wicklungskonzepten (Quelle: Hochschule München, Institut für nachhaltige Energiesysteme)

3D Leistungstransformatoren mit integrierter Drossel – 3D-LID

Magnetische Bauelemente spielen eine wichtige Rolle in vielen leistungselektronischen Schaltungen, zum Beispiel zur galvanischen Trennung oder zur Spannungsanpassung. Die Miniaturisierung dieser Komponenten wird durch steigende Taktfrequenzen moderner Halbleiter ermöglicht, parasitäre Effekte durch hohe Betriebsfrequenzen stellen aber auch Herausforderungen dar.

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Projekt

3DKat

Traditionell werden Katalysatoren großtechnisch überwiegend als regellose Schüttungen einfacher Formkörper (Pellets, Extrudate, Tabletten) eingesetzt. Die heutigen Fertigungsverfahren für diese Formkörper ermöglichen ausschließlich einfache äußere geometrische Strukturen und nur eine sehr eingeschränkte Gestaltung der Geometrie des Formkörperinnenraums.

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Aluminiumbolzenschweißen mit neuer Verfahrenstechnik

Aluminiumbolzenschweißen mit neuer Verfahrenstechnik

Seitens der Industrie wächst die Nachfrage nach einem zuverlässigen Bolzenschweißverfahren für Aluminium, das insbesondere für sicherheitskritische Anwendungen bei einem Bolzendurchmesser ≥ 10 mm geeignet ist. Aktuelle Bolzenschweißverfahren für Aluminium können den gestiegenen Qualitätsanforderungen ab einem Durchmesser von 10 mm nur eingeschränkt und ab einem Durchmesser von 12 mm nicht mehr gerecht werden.

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Anatomiespezifische Implantatverankerung mittels optimierter Verformungseigenschaften (ASIMOV)

Anatomiespezifische Implantatverankerung mittels optimierter Verformungseigenschaften (ASIMOV)

Die derzeit verwendeten metallischen Implantate, die langfristig im Körper verbleiben, besitzen eine höhere Steifigkeit als das zu ersetzende Knochengewebe. Dieser Steifigkeitsunterschied kann dazu führen, dass sich die Implantate aufgrund der veränderten Belastung im Knochen und des damit einhergehenden Knochenumbaus lockern. Dies tritt insbesondere dann auf, wenn die Verankerung mechanisch kritisch ist. Ein Beispiel hierfür ist ein künstlicher Hüftgelenkersatz, eine sogenannte Hüftendoprothese, bei Patientinnen und Patienten mit Osteoporose.

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Automatisierte Prozessketten für die Hybridbauweise mittels Laserstrahlschmelzen – AutoHybrid

Automatisierte Prozessketten für die Hybridbauweise mittels Laserstrahlschmelzen – AutoHybrid

Hybride Bauteile bestehen aus einem additiv und einem konventionell gefertigten Teil. Mit der aktuell verfügbaren Anlagentechnik im Laser-Strahlschmelzen (engl. powder bed fusion of metals using laser beam, PBF-LB/M) ist die Hybridbauweise nur mit wenig Flexibilität möglich. Es sind bisher aufwendige manuelle Arbeitsschritte notwendig mit geringer digitaler Verknüpfung entlang der Prozesskette.

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Befähigung additiver Fertigungstechnologien zur Herstellung von Funktionsbauteilen mit hohen Qualitätsanforderungen für den industriellen Einsatz (ShapeAM)

Befähigung additiver Fertigungstechnologien zur Herstellung von Funktionsbauteilen mit hohen Qualitätsanforderungen für den industriellen Einsatz (ShapeAM)

Die additive Herstellung von Bauteilen eröffnet viele konstruktive Möglichkeiten. So sind beispielsweise Hohlräume, Innenstrukturen oder eine komplexe Geometriegestaltung realisierbar. Durch den additiven Aufbau aus dem Pulverbett mittels Laserstrahlschmelzen ergeben sich jedoch auch einige Herausforderungen.

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Polymeres Getriebefluid

Befähigung additiver Fertigungstechnologien zur Herstellung von Funktionsbauteilen mit hohen Qualitätsanforderungen für den industriellen Einsatz (ShapeAM)

Die additive Herstellung von Bauteilen eröffnet viele konstruktive Möglichkeiten. So sind beispielsweise Hohlräume, Innenstrukturen oder eine komplexe Geometriegestaltung realisierbar. Durch den additiven Aufbau aus dem Pulverbett mittels Laserstrahlschmelzen ergeben sich jedoch auch einige Herausforderungen.

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CaRMA – Carbonfaser-Recyclingvliese im Multi-Material-Ansatz

CaRMA – Carbonfaser-Recyclingvliese im Multi-Material-Ansatz

Das Recycling von kohlenstofffaserhaltigen Abfallstoffen hat sich vor dem Hintergrund ökologischer, ökonomischer und politischer Rahmenbedingungen inzwischen zu einer weitreichenden Aufgabe auf dem Weg in Richtung einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft entwickelt. Insbesondere im Hinblick auf den weiterhin stark aufstrebenden Windenergiesektor sowie zukünftige Mobilitätslösungen der Automobil- und Luftfahrtbranche stehen stoffliche Recyclinglösungen der eingesetzten Konstruktionswerkstoffe im Zentrum der Aktivitäten.

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