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INSTAF

Kontakt: Dr. Ali Abdallah, FH CAMPUS 02

Das Projekt INSTAF beschäftigt sich mit der Entwicklung von neuartigen, komplexen Wärmetauschern und Spiegelstrukturen mittels additiver Fertigungstechniken. Diese neuen Fertigungstechnologien bergen für zahlreiche industrielle und technologische Anwendungen ein enormes Potenzial. In der Praxis trifft man oft erst bei der Realisierung von Bauteilen auf die Grenzen und Defizite der unterschiedlichen Herstellungsverfahren. Für den Anwendungsfall von Wärmetauschern könnten durch die additive Fertigungstechnik komplexe Strukturen realisiert werden und hier Vorteile schaffen.

Die Entwicklung von effizienteren Wärmetauschern wird in INSTAF durch eine höhere Leistungsdichte und die Anpassung der äußeren Kontur an das umgebende System realisiert. Durch die Qualifizierung von Siliciumcarbid (SiC) für die additive Fertigung soll darüber hinaus die maximale Einsatztemperatur der Wärmetauscher auf bis zu 1500°C signifikant erhöht und deren Gewicht deutlich reduziert werden. Durch die Entwicklung eines Metallisierungskonzepts für additive gefertigte SiC-Bauteile wird die Integrierbarkeit dieser neuen Wärmetauschertypen in konventionellen Systemen gewährleistet (Anbindung der keramischen Wärmetauscher an metallische Verrohrungssysteme). Zur Erstellung der benötigten CAD-Daten werden neuartige Konstruktionsmethoden auf Basis spezieller mathematischer Algorithmen entwickelt, welche für die Realisierung der prototypischen Wärmetauscher dann erprobt werden.

Andererseits werden im Zuge der Projektarbeiten die Grenzparameter der jeweiligen additiven Verfahren ermittelt und dadurch die Realisierbarkeit anderer Anwendungen in Zukunft besser abschätzbar. Darüber hinaus ergeben sich aus den Ermittlungen der Grenzbereiche Verbesserungspotenziale für die jeweiligen Verfahren, welche zur Weiterentwicklung der Technologie in Folgeprojekten in Angriff genommen werden können.

Durch die Realisierung optimierter Strukturen mittels additiver Fertigung aus verschiedenen polymeren, metallischen und keramischen Materialien werden Wärmetauscher für unterschiedlichste Umgebungen und Anwendungstemperaturen entwickelt und wesentliche neue Kenntnisse zu den Einsatzgrenzen der unterschiedlichen additiven Fertigungsverfahren erarbeitet. Das Projektkonsortium setzt sich aus den folgenden Unternehmen und Forschungseinrichtungen zusammen:

  • Lithoz GmbH
  • FOTEC Forschungs- und Technologietransfer GmbH
  • LAPP Insulators Alumina GmbH
  • Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme
  • Technische Universität Dresden
  • MICRO-EPSILON Optronic GmbH
  • Airbus DS GmbH
  • CAMPUS 02 Fachhochschule der Wirtschaft GmbH
  • Resch GmbH

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