Neue Materialien und Fertigungsprozesse für Komponenten in der Verfahrenstechnik (Anwenderzentrum VerTec und Technology Transfer Center VerTec)

Im Bereich der Maschinen, Apparate und Anlagen für die Verfahrenstechnik gibt es Komponenten oder Bauteile, welche eine ausgesprochene Schlüsselstellung einnehmen. S ie bestimmen die Effizienz und Sicherheit der Prozesse, sie sind geometrisch komplex aufgebaut, außerdem mechanisch, thermisch und korrosiv hochbelastet. Eine andere spezielle Schwierigkeit besteht in der Optimierung der Oberfläche. Hier wird beispielsweise guter Wärmeübergang oder katalytische Wirksamkeit gefordert, was besondere Anforderungen an Rauigkeit, Porosität und Zusammensetzung stellt.

Beispiele für derartige Komponenten sind

  • katalytische Konverter
  • statische Mischer
  • Zell-Stacks in elektrochemischen Anlagen
  • Manifolding-Systeme
  • Wärmetauscher

In dieser Initiative werden neue Materialien und Prozesse entwickelt, welche die wirtschaftliche Herstellung technisch überlegener Komponenten gewährleisten. Die Substratkörper werden dabei durch die Technik der Additiven Fertigung mit Hilfe von Selektivem Elektronenstrahlschmelzen gefertigt. Anschließend sollen die Komponenten mit funktionalen Filmen oder Funktionsschichten versehen werden, vorrangig im Hinblick auf katalytische Eigenschaften (Lehrstuhl für Chemische Reaktionstechnik). Der Entwicklungsansatz schließt die Demonstration der überlegenen technischen Performance der so erhaltenen, neuartigen Hybridbauweisen in Form von Prototypen-Tests und die Fertigung von Kleinserien explizit mit ein. Auf diese Weise sollen z.B. neuartige Katalysatorstrukturen oder Mikroreaktorelemente entstehen, die es in dieser Kombination aus optimierter dreidimensionaler Struktur, Oberflächenfunktionalität und Robustheit bislang nicht gegeben hat.

Schematische Darstellung eines mikrostrukturierten katalytischen Reaktors.

Das Anwenderzentrum VerTec ist am Zentralinstitut für Neue Materialien und Prozesstechnik in Fürth angesiedelt. Mehr Informationen finden Sie hier.

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