Referenzprojekte zum Thema Funktionsoberflächen

Klettergriffe beim Bouldern oder Seilklettern unterliegen einem hohen Verschmutzungsgrad sowie einem hohen Verschleiß und müssen regelmäßig gereinigt bzw. ausgetauscht werden. Die Bewertung des Grips und Verschleißes erfolgt bisher ausnahmslos subjektiv. Es gibt keine objektive Prüfmethode oder vergleichbare Kennwerte, um die Abriebfestigkeit und Grip-Entwicklung der Oberfläche des Klettergriffes bei Belastung zu bestimmen. Hier setzt das Projekt an.

Gestiegene Anforderungen an Werkzeugmaschinen erfordern Innovationen im Aufbau derzeit verwendeter Klemmsysteme, um konträren Forderungen nach höheren Klemmmomenten zur Steigerung der Zerspanvolumina sowie reduzierten Normalkräften zur Implementierung elektromechanischer Antriebe nachzukommen. Darüber hinaus sind auch kleinere Bauräume der Klemmsysteme gefragt. Und dies alles bei neutralen bzw. verringerten Herstellkosten. Vor diesem Hintergrund wurden am Fraunhofer IWU reibwerterhöhende Oberflächen der Reibpartner des Klemmsystems für eine mit geringem Aufwand implementierbare und damit wirtschaftlich effiziente Lösung entwickelt.

Die Übertragung hoher elektrischer Leistungen ist eine Herausforderung im Rahmen der Umsetzung der Energiewende. Auf diese Weise lassen sich bspw. Ladezeiten von elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugen reduzieren. Derzeit eingesetzte manuell geführte Stecker-Buchse-Kontaktierungen sind durch die erforderliche niedrige Bedienkraft begrenzt. Demgegenüber bietet eine Stirnkontaktierung bis zu 20-fach höhere Flächenpressungen und damit das Potenzial für wesentlich höhere übertragbare elektrische Leistungen. Für die Entwicklung einer neuartigen Stirnkontaktierung für die elektrische Energieübertragung im Megawatt-Bereich ist u.a. die Geometrie und Topografie der Kontaktoberflächen von Bedeutung.

Oberflächenstrukturen mit besserer Benetzbarkeit lassen sich per Laserbearbeitung gezielt, gleichmäßig und reproduzierbar auf SMC-Werkzeugoberflächen aufbringen. Im Projekt entwickelten die Wissenschaftler des Fraunhofer IWU dazu eine Lasertextur mit definierten Rauheits- und Oberflächenprofilen und kombinierten die Formgebung der Oberfläche mit einer Modifizierung der Werkzeug-Randschicht. Das händische Entfernen von SMC-Rückständen u.a. entfällt somit.

Es wurde eine adaptive Spindelhalterung auf Basis piezokeramischer Aktoren entwickelt, die u.a. in der Mikrotechnologie eingesetzt werden kann - so z. B. bei der Unrundbearbeitung zur Kompensation des Zylinderverzugs in Verbrennungsmotoren. Durch Einsatz der adaptiven Spindelhalterung beim Ausbohren des Zylinderkurbelgehäuses lässt sich die geforderte unrunde Bohrungsgeometrie einbringen. Der Schlüssel hierzu sind die Mikrobewegungen der Piezoaktoren.

Lactat-Teststreifen enthalten eine Folie mit mikroskopisch kleinem Relief. Diese mikrofluidischen Strukturen werden üblicherweise in ein Folienhalbzeug geprägt. Im Rahmen eines Verbundprojekts wurde ein Werkzeugeinsatz für die Spritzgussfertigung entwickelt, mit dessen Hilfe sich die Folien nun energie- und zeiteffizienter herstellen. In der Technologieentwicklung kamen spanende und abtragende Präzisionsfertigungsverfahren zum Einsatz.

Wir bieten Ihnen die effiziente Reibungsreduzierung Ihrer Bauteile und Komponenten wie bspw. in Hub-Kolben-Systemen und Antriebskomponenten an. Mit der energetisch gesteuerten spanenden Endbearbeitung und dem Strukturrollieren stehen Ihnen neue Fertigungsmethoden für die Finish-Bearbeitung von Gleitflächen zur Verfügung. Geringere Reibwerte führen zu einer längeren Lebensdauer der Bauteile mit gesteigerter und erweiterter Funktionalität.