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Dr. V. 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 fertigungsbedingte
Rauheit gestört. Um dies zu vermeiden, werden diese Kontaktflächen immer noch
handgeschliffen. Diese aufwendige und unkontrollierbare Handarbeit ist durch
ein einfaches und leicht automatisierbares 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
Leitfähigkeiten von derselben Natur sind, stellt dies ein Problem dar.
Speziell strukturierte und texturierte Hochtemperaturdielektrika
(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 ausgeführt (Aktuatorfunktion) - 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 zugeordnet und vom Computer gesteuert wird. Es gibt aber Materialien,
die an sich alleine und ohne jegliche Computersteuerung 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 hineinschieben bzw. die
Brennstäbe herausholen
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 Aktuatoren 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 Aktuatoren 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 Computersteuerung 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-Chrysler 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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