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Günter-Köhler-Institut für Fügetechnik und Werkstoffprüfung GmbH
Abteilung Fügetechnik
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Forschungsschwerpunkte

Forschungsschwerpunkte

Unser Spektrum umfasst auf dem Gebiet der Fügetechnik eine anwendungsorientierte industrienahe Forschung und Technologieentwicklung. Mit verschiedenen Fügetechnologien werden Problemstellungen für ein stoffschlüssiges und spannungsarmes Verbinden unterschiedlichster Werkstoffe mit- und untereinander bearbeitet. Dies kann sowohl als Auftragsforschung als auch in öffentlich geförderten Projekten erfolgen.

Unser Tätigkeitsfeld umfasst eine breite Werkstoffpalette, u.a.:

  • Metall und Metalllegierungen
  • Glas und Glaskeramiken, z.B. ausdehnungsarme, biokompatible oder bioinerte
  • Keramiken (Oxid- und Nichtoxidkeramiken)
  • Kristalle, z. B. Kalzium- oder Magnesiumfluorid, Saphir
  • Kunststoffe

Wir sehen uns als kompetente Ansprechpartner für Ihre fügetechnischen Aufgaben an, insbesondere für viele Zweige der Industrie sowie in Forschung und Lehre, z.B.: 

  • Luft- und Raumfahrt
  • Sensorfertigung
  • Formen- und Werkzeugbau
  • Optische Industrie
  • akuumtechnik
  • Messtechnik

Durchführung von Forschungs- und Entwicklungsarbeiten

Erarbeitung von werkstofftechnischen und technologischen Machbarkeitsstudien zur Qualifizierung unterschiedlicher Fügetechnologien:

 

1. Diffusionsschweißen

Verbundausbildung wird realisiert durch:

 

  • Diffusionsvorgänge an Grenzflächen
  • Verbinden im festen Zustand durch Entstehen atomarer Bindungen
  • Mikroplastische Verformung der Fügeflächen

 

Verbundeigenschaften

  • Druckfeste, vakuumdichte und flächige Verbundausbildung
  • Diffusionsschweißen mit Zwischenschichten für unterschiedliche Werkstoffe
  • Diffusionsschweißen ohne Zwischenschichten, z. B. Erhalt der optischen Eigenschaften

 

2. Löten

 

  • Thermisches Verfahren zum stoffschlüssigen Fügen und Beschichten von Werkstoffen
  • Entstehung einer flüssigen Phase durch Schmelzen eines Lotes (Schmelzlöten) oder durch Diffusion an den Grenzflächen (Diffusionslöten)
  • Solidustemperatur der Grundwerkstoffe wird nicht erreicht.
  • Weichlöten (Liquidustemperatur < 450 °C)
  • Hartlöten (Liquidustemperatur > 450 °C)
  • Hochtemperaturlöten (Liquidustemperatur > 900 °C, flussmittelfrei, unter Luftabschluss)

 

Verbundeigenschaften

  • Druckfeste, vakuumdichte  Verbundausbildung
  • Löten mit Hart-, Weich- und Glasloten 
  • Einsatztemperaturen bis 1500 °C

 

3. Kleben

Stoffschlüssige Verbindungen verschiedenster Werkstoffe miteinander

Langjährige Erfahrungen und besonderes Know-How bestehen beim:

  • Kleben von Glas
  • Kleben mit organischen Klebstoffen (Einsatztemperaturen bis 300 °C)
  • Hochtemperaturkleben mit anorganischen Klebstoffen (Einsatztemperaturen bis 1600 °C)
  • Verbesserung der Haftungseigenschaften von Oberflächen
  • Untersuchungen zu Langzeit- und Medienbeständigkeit von Klebverbindungen

Aktuelles Forschungsprojekt im Bereich Kleben: 

Entwicklung von Integrationskonzepten und Integration keramischer Formnesteinsätze in ein Stammwerkzeug

Dieses Projekt wird gefördert durch

          

Förderkennzeichen: 2016 FE 9148

Projektlaufzeit: 01.05.2017–30.04.2020

Projektpartner: FKT Formenbau und Kunststofftechnik GmbH, Fraunhofer Institut für Keramische Technologien und Systeme, ifw Jena – Günter-Köhler-Institut für Fügetechnik und Werkstoffprüfung GmbH, KOMOS GmbH Komponenten Module Systeme, wilhelm plastic GmbH & Co. KG, Rauschert Heinersdorf-Pressig GmbH

Beschreibung des Vorhabens

Ziel des Gesamtvorhabens (Verbundvorhabens-Nr.: 2016 VF 0047) ist die wirtschaftliche Werkzeugherstellung mit keramischen Formeinsätzen für den Kleinserienspritzguss von bis zu 10 000 Bauteilen und Sicherung der Serienqualität/-quantität bei zunehmend individualisierter Produktvielfalt.

Im Teilprojekt des ifw Jena werden Integrationskonzepte für die durch die Partner neu zu entwickelnden Formeinsätze erarbeitet, die eine prozesssichere Einbringung in ein Stammwerkzeug ermöglichen. Außerdem müssen sehr dünnwandige keramische Formnester zunächst hinterfüttert werden, um Ihre Stabilität beim Einbringen in das Stammwerkzeug und im späteren Spritzgussprozess zu gewährleisten. Des Weiteren werden im Rahmen des Teilprojektes geeignete Konzepte entwickelt, die es ermöglichen, ein gefügtes Formnest nach seiner Nutzungsperiode wieder aus dem Stammwerkzeug zu entfernen, um dieses anderweitig nutzen zu können.

Angestrebte Ergebnisse

  • Aufbaukonzept für Spritzgießwerkzeuge mit keramischen Formeinsätzen für den Kleinserienspritzguss von bis zu 10 000 Bauteilen
  • Nachweis von Vorteilen der keramischen Formnester bei der Verarbeitung verschiedener Spritzgießmaterialien (technische Kunststoffe, Duromere, keramische Spritzgießmaterialien) in Bezug auf individuelle Bauteilanforderungen (Geometrie, Oberflächenqualität) und die erreichbaren Serienqualitäten/-quantitäten
  • Nachweis von Kostenvorteilen des Werkzeugkonzeptes mit keramischen Formnesteinsätzen durch die Nutzung material- und zeitsparender keramischer Urformtechnologien

 

 

Des Weiteren bieten wir:

  • Beratung in werkstoff- und fügetechnischen Fragen
  • Messung von Werkstoffkennwerten sowie qualitative Beurteilung
    der Werkstoffverbunde
  • Technologieentwicklung und Beratung
  • Herstellung von Prototypen und Mustern
News
ifw Jena auf der Rapid.Tech 2016
Das ifw Jena präsentiert sich gemeinsam mit der Ernst-Abbe-Hochschule Jena und dem Thüringer Zentrum für Maschinenbau auf der Rapid.Tech vom 14. bis 16. Juni 2016 in Erfurt. mehr

3. Innovationsforum MikroLas: Vortrag zu UKP-Laserbearbeitung von optischen Gläsern
Das von der Schweißtechnischen Lehr- und Versuchsanstalt Mecklenburg-Vorpommern veranstaltete 3. Innovationsforum MikroLas findet am 22. und 23. März 2016 in Rostock statt. mehr

Teilnahme am 23. Innovationstag Mittelstand des BMWi
Das ifw Jena präsentiert sich in diesem Jahr erneut auf dem Innovationstag Mittelstand des BMWi am 2. Juni 2016 in Berlin. mehr

Ansprechpartner
Geschäftsführer
Herr Dr.-Ing. Simon Jahn
Tel. 03641 204-151
E-Mail senden
Veranstaltungen