Fraunhofer-Center för högtemperaturmaterial och design HTL
Fraunhofer-Zentrum für Hochtemperatur-Leichtbau | |
Typ | Forskningsinstitut |
---|---|
Plats | |
Direktör |
Friedrich Raether |
Föräldraorganisation |
Fraunhofer Institute for Silicate Research |
Personal (2017) |
105 |
Hemsida | www.htl.fraunhofer.de www.htl-enertherm.eu |
Fraunhofer Center for High Temperature Materials and Design är ett forskningscentrum för Fraunhofer Institute for Silicate Research i Würzburg , ett forskningsinstitut inom Fraunhofer Society . Det bedriver huvudsakligen forskning inom högtemperaturteknik energieffektiva uppvärmningsprocesser och bidrar därmed till hållbara tekniska framsteg. Det har sitt huvudkontor i Bayreuth och har ytterligare platser i Würzburg och Münchberg .
Historia
Centret grundades 2012 med syftet att slå samman keramikforskningen från Fraunhofer ISC. Dess forskningsbyggnad i Bayreuth invigdes 2015 och finansierades av det bayerska ekonomiministeriet, det tyska förbundsministeriet för utbildning och forskning och Europeiska regionala utvecklingsfonden . 2014 grundades Fraunhofer Application Center for Textile Fiber Ceramics (TFK) i samarbete med Hof University of Applied Sciences . Sedan 2017 utökas lokalerna för Fraunhofer-Center HTL i Bayreuth med ett tekniskt center med en fiberpilotanläggning, som ska stå färdig i slutet av 2019. Kostnaderna för denna anläggning uppgår till 20 miljoner euro, som till största delen tas över av det bayerska ekonomiministeriet och det tyska förbundsministeriet för utbildning och forskning . Anläggningen i sig är unik i Europa och har som mål att öppna produktionen av keramiska fibrer i Europa.
Forskningsområden
Fraunhofer-Center HTL har två affärsområden: Thermal Process Technology och CMC's ( keramiska matriskompositer) . En av tillämpningarna för CMC är till exempel tillverkning av keramiska bromsar, som för närvarande är dyra i produktion, och Fraunhofer-Center HTL undersöker för närvarande sätt att minska kostnaderna där. Inom affärsområdet CMC har HTL en sluten tillverkningskedja från fiberutveckling till textilfiberbearbetning till matriskonstruktion till efterbehandling och beläggning av CMC-komponenter. CMC kännetecknas av höga driftstemperaturer, korrosionsbeständighet och skadetolerans och används därför för att förbättra högtemperaturprocesser. Dessutom finns processer som 3D-utskrift också tillgängliga på Fraunhofer Center HTL för tillverkning av metall- och keramiska komponenter med komplexa geometrier. För att testa material med hög temperatur och optimera deras tillverkningsprocesser utvecklar Fraunhofer Center HTL termooptiska mätugnar (TOM). Material och komponenter kan också karakteriseras med olika oförstörande och mekaniska samt termiska testmetoder.
Fokus på arbetet
Material
- Materialdesign: Beräkning av flerfasmaterials appliceringsegenskaper
- Keramik: utveckling av oxid-, icke-oxid- och silikatkeramik längs hela tillverkningskedjan
- Metallkeramiska kompositer: Utveckling av metallkomponenter och kompositer
- Keramiska fibrer: Utveckling av keramiska fibrer från laboratorieskala till pilotskala
- Keramiska beläggningar: Utveckling och karakterisering av flytande beläggningslacker på uppdrag av kunder och för provtagningsändamål
Komponenter
- Komponentdesign: Design av komponenter gjorda av keramik, metaller eller kompositer med finita element (FE) modellering
- CMC-komponenter: Design och tillverkning av CMC-komponenter med användning av kol-, kiselkarbid- eller oxidkeramiska fibrer
- 3D-utskrift: tillverkning av prototyper och små serier av keramik, metaller eller metall-keramiska kompositer
Tillverkningsprocesser
- Textilteknik: utveckling av textila bearbetningsmetoder för oorganiska fibrer inklusive provtagning
- Värmeprocesser: In-situ karakterisering av beteendet hos fasta ämnen och smältor under uppvärmningsprocessen samt processoptimering
- Applikationseldningar: Genomförande av provskjutningar och applikationseldningar i definierade atmosfärer
Karakterisering
- Materialprovning: Icke-förstörande, mekanisk och termisk mätning av materialsammansättning, mikrostruktur och appliceringsegenskaper
- Termooptisk mätning (TOM): Simulering av industriella värmebehandlingsprocesser i temperaturområdet från rumstemperatur till över 2000 °C och i alla relevanta ugnsatmosfärer
- Industriell ugnsanalys: registrering av energibalansen samt temperatur- och atmosfärsfördelningen i produktionsugnen
Infrastruktur
Plats Bayreuth
På Fraunhofer Center HTL i Bayreuth finns 80 kontorsarbetsplatser tillgängliga på en yta av ca. 600 m². Det tekniska centret kompromissar med 15 laboratorier och hallar på en yta av ca. 2000 m². Där används specialiserad teknisk utrustning. Dessa inkluderar:
- cirka. 40 olika industriugnar
- tolv termooptiska mätsystem (TOM) speciellt utvecklade vid HTL
- Stereolitografiskrivare för keramiska komponenter
- Pulverbäddsskrivare för keramik och metaller
- CMC-bearbetningsutrustning
- utrustning för oförstörande testning (datortomografi med 225 kV och 450 kV strålningskälla, terahertz-teknik, ultraljudsdiagnostik, termografi)
- femaxligt bearbetningscenter
- lasersintringssystem
Fiberpilotanläggningen som öppnades på Bayreuth-anläggningen 2019 ökar pilotanläggningsområdet för Fraunhofer Center HTL med ca. 1200 m² och används för tillverkning av keramiska armeringsfibrer och utveckling av nya högtemperaturbeständiga fibertyper.
Plats Würzburg
I lokalerna för moderinstitutet Fraunhofer ISC i Würzburg har HTL 20 kontorsarbetsplatser, tre laboratorier och en pilotanläggning med en yta på 630 m². Anläggningarna och spinntornen som drivs i Würzburg används för att utveckla keramiska fibrer och keramiska beläggningar i laboratorie- och pilotanläggningsskala.
Plats Münchberg
På platsen för Institutet för materialvetenskap ifm vid Hof University of Applied Sciences har Fraunhofer Center HTL 14 kontorsarbetsplatser samt fyra laboratorier och fyra pilotanläggningar med en yta på över 5 500 m². Totalt används tio vävstolar av olika storlekar och typer, en variabel flätmaskin, en dubbel griparvävmaskin med enkel trådkontroll och ett flertal system för testning av fibrer, rovings och textilier.
Samarbeten
- Fraunhofer-Allianz AdvanCer
- Fraunhofer-Allianz Energie
- Fraunhofer-Allianz Leichtbau
- Fraunhofer-Allianz Textil
- ^ htl.fraunhofer.de
- ^ "Beskrivning av Fraunhofer-Center HTL" . FuDiPo . Hämtad 2018-12-14 .
- ^ a b "Historien om Fraunhofer ISC" . Fraunhofer ISC . Hämtad 2018-12-14 .
- ^ a b Doris Karl och Christian Otto. "Hochtemperatur-Leichtbau für Bremsscheiben (Engl.: High Temperature Design for Brake Discs )" (på tyska). Bilindustri . Hämtad 2019-02-06 .
- ^ "Textilteknik" . Fraunhofer-Center HTL . Hämtad 2018-12-18 .
- ^ "Broschyr från Fraunhofer-Center för högtemperaturmaterial och design" ( PDF) . Fraunhofer-Center HTL . Hämtad 2018-12-17 .
- ^ Norbert Heimbeck. "Fraunhofer baut für 20 Millionen in Wolfsbach (Engl.: New Fraunhofer Construction in Wolfsbach for 20 Million )" (på tyska). Nordbayerischer Kurier . Hämtad 2019-02-06 .
- ^ Dieter Beste (5 oktober 2016). "Hochtemperatur-Leichtbau mit Keramikfasern (Engl.: High Temperature Design with Ceramic Fibres )" (på tyska). Springer Professional . Hämtad 2019-02-06 .
- ^ "Om oss" . Fraunhofer-Center HTL . Hämtad 2018-12-14 .
- ^ "Om oss" . Fraunhofer ISC, Centrum för högtemperaturmaterial och design HTL, Bayreuth . Hämtad 2021-03-29 .
- ^ "Bayreuth" . Fraunhofer ISC, Centrum för högtemperaturmaterial och design HTL, Bayreuth . Hämtad 2021-03-29 .
- ^ "Würzburg" . Fraunhofer ISC, Centrum för högtemperaturmaterial och design HTL, Bayreuth . Hämtad 2021-03-29 .
- ^ "Fraunhofer-Allianz Energie | Mit neuer Energie" . www.energie.fraunhofer.de (på tyska) . Hämtad 2021-03-29 .
- ^ "Forschungsfeld Leichtbau" . www.leichtbau.fraunhofer.de (på tyska) . Hämtad 2021-03-29 .
- ^ "Tyska" . www.textil.fraunhofer.de (på tyska) . Hämtad 2021-03-29 .
externa länkar
Fraunhofer-Center för högtemperaturmaterial och design HTL Fraunhofer-institutet för silikatforskning Fraunhofer-center för högtemperaturmaterial som en del av FUDIPO-projektet