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Wissenschaftsservice - Materialforschung - Dr. Viktor Prieb

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Ich begleite Sie mit meinen Konsultationen auf dem ganzen Wege von Problemerkennung, Formulierung Ihres Forschungsprojektes mit mir bis zur Lösung Ihres Problems hin, bzw. durch meine Betreuung auch darüber hinaus.

Ich habe mich schon mit manchen derartigen Problemen auseinander gesetzt und mehrere bereits gelöst.

Diese Probleme können am Material oder am Verfahren, oder an den beiden liegen. Nur einige Beispiele aus meinen Erfahrungen und aus meinen Mustermaterialien:

    I.Verfahrensprobleme und Problemlösungen.

    • "Entspannte" metallische Werkstücke:
      Während eines Bearbeitungsprozesses - z. b. Schleifen, Drehen, Fräsen - bauen sich in metallischen Werkstücken innere Spannungen auf. Diese Spannungen verformen das Werkstück nach der Bearbeitung und führen zu Ungenauigkeiten, die bei Präzisionsteilen oft nicht mehr tolerierbar sind. Um die Werkstücke "zu entspannen", gilt es nach wie vor das klassische Glühverfahren. Das Glühen ist aber ein aufwendiger Prozeß und führt schließlich nur zu einer Verminderung der Spannung. Ich schlage das Ultraschallverfahren für die effektive und schnelle Reduzierung von Innenspannungen in metallischen Werkstücken vor (mein Forschungsprojekt für IHK Bremen).

    • "Reibungsfrei" reibende Kontaktflächen:
      In der Feinmechanik wird die Präzision von relativen Mikrobewegungen von reibenden Kontaktflächen durch ihre fertigungsbediengte Rauheit gestört. Um dies zu vermeiden, werden diese Kontaktflächen immer noch handgeschliefen. Diese aufwendige und unkontrollierbare Handarbeit ist durch ein einfaches und leichtautomatisierbares Verfahren ersetzbar (Mein Forschungsprojekt für "Leica AG").

    • Verbinden von "unverbindlichen" Materialien:
      Sie haben zwei im konventionellen Schweißverfahren nicht schweißbaren Metalle (z.B. Alu und Messing) miteinander untrennbar zu verbinden, so dass sogar kein zusätzlicher elektrischer Kontaktwiderstand entsteht.
      Ich habe geforscht und gezeigt, dass dies durch das Ultraschallmetall-
      schweißen
      möglich ist (Mein Forschungsprojekt für "Ultrasonics Steckmann GmbH".

    II. Materialprobleme und Problemlösungen.

    • "Hölzerne" Metalle:
      Metall-Legierungen sind nach ihren Haupteigenschaften nur schwer zu ersetzen. Zu diesen typisch metallischen Eigenschaften gehört auch ihr lauter und andauernder Klang, der meistens - abgesehen von Kirchenglöcken - unerwünscht ist. An vielen Stellen wünscht man sich doch, dass Metalle etwas "hölzerner" würden. Ich und meine Partner haben solche "stummen" Metalle mit den denen vom Holz vergleichbaren Dämpfungscharakteristiken, einschließlich einer rostfreien nach der Anfrage der "Siemens AG" für die Waschmaschinentrommel, aber auch für vieles mehr geeignete Dämpfungslegierung entwickelt.

    • "Leitende" Isolatoren:
      Sehr oft muß ein elektronisches Geräteteil elektrisch gut isoliert, aber durch die nicht weniger gute Wärmeleitfähigkeit des Isolierstoffes abgekühlt werden. Da sowohl elektrische als auch thermische Leitfähigkeit von derselben Natur sind, stellt dies ein Problem dar.
      Speziell strukturierte und texturierte Hochtemperaturdielektriken (Pyrobornitrid BN) aus meinen Mustermaterialien können das Problem lösen.

    • "Intelligente" Materialien:
      Man fühlt eine Außenwirkung (Sensorfunktion), analysiert sie, findet eine optimale Antwort und erteilt einen entsprechenden Befehl (Steuerfunktion), der Befehl wird ausgefürt (Aktorfunktion) - so agiert und reagiert ein intelligentes System, wie ein Mensch z.B. Um dieses verhalten in der Technik zu kopieren, baut man komplexe Systeme, in denen jede Funktion einem Bauteil zugeteilt und vom Komputer gesteuert ist. Es gibt aber Materialien, die an sich alleine und ohne jegliche Komputersteuerung all diese drei Funktionen erfüllen können.

      Z. B.: Ein Aktuator hätte bei einer Super-GAU wie die in AKW-Tschernobyl und Fukushima die Absorberstäbe - ohne jegliche Stromversorgung allein durch den überkritischen Temperaturanstieg - zwecks Unterbindung der Kettenreaktion in den Reaktor reinschieben bzw. die Brennstäbe darausholen und somit die Katastrophe noch rechtzeitig verhindern können (jedenfalls stieß diese meine Idee bei den führenden Ingenieuren der Atombootflotte sowjetischer Marine im Jahre 1989 auf große Begeisterung, welche damals nichts Besseres für diese Zwecke wußten, als einen der kräftigsten Matrosen fürs manuelle Kurbeln einzusetzen).

      Zu diesen sogenannten Smart-Materialien gehören vor allem die Formgedächtnislegierungen oder Memory-Metalle, welche auf eine Veränderung der Außentemperatur bzw. mechanischer Spannung mit Veränderung ihrer Form bzw. ihrer Eigenschaften reagieren. (Meine vieljährige und in meinen zahlreichen Publikationen festgehaltene Erfahrung).

    III. Verfahrens- und Materialprobleme und Problemlösungen.

    • Mechanische Aktoren mit "menschlichen" Fähigkeiten und metallisches "Gewebe"
      Die "Intelligenz" von Memory-Metallen lässt mehrere Probleme auf die einfachste Weise lösen, mehrere Prozesse vereinfachen und optimieren. Man kann aus diesen Memory-Materialien auch Aktoren bauen, die als Mikromotoren arbeiten (mein deutscher Gebrauchsmuster), oder das Memory-Gewebe für Massageverbände, Pilotendruckanzüge usw. herstellen (mein internationales Patent).

    • "Feinfühlige" Röhre:
      Beim Abkühlen von Metallwerkstücken oder gespritzten Kunststoffteilen in Containern mit mehreren das Kühlwasser leitenden Durchflußröhren wird die Wassertemperatur in den Röhren durch komplizierte Form von Werkstücken schnell sehr unterschiedlich, was zu Temperaturgradienten und dadurch zu großen und schädlichen Innenspannungen führt. Die Wassertemperatur in allen Röhren muß und kann in einem einfachen, von jeglicher Komputersteuerung befreiten Verfahren mit Anwendung von Durchflußventilen mit Memory-Membranen konstant gehalten werden, um eine homogene Abkühlung von Werkstücken zu gewähren (mein deutscher Gebrauchsmuster).

    • "Blitzschnelle" Metalle gegen "Autoblitze":
      In künftigen Autos auf Brennstoffzellen wird elektrische Gleichspannung des Bordnetzes auf 42 V erhöht. Dabei steigt die Lichtbogengefahr beim Unterbrechen des Stroms extrem und diese kann durch heutige konventionelle in Autos verwendete elektrische Sicherungen nicht vermieden werden.
      Die Absicherung dieser Autos gegen Lichtbogen bedarf einer grundsätzlich neuen elektrischen Sicherung mit extrem kurzen Auslöse- und Ausschaltzeiten, niedriger Auslösetemperatur und möglichst großem Unterbrechungsabstand zwischen Kontakten (mein internationales Patent und mein Vortrag bei "Daimler-Crysler AG".

Ich konsultiere Sie über alle vorhandenen Problemlösungen und darüber, welche neue Möglichkeiten, auf welchem Wege und mit welchem Aufwand extra für Sie erforscht und gefunden werden können.



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