Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICTDie Kompetenzen der Arbeitsgruppe Mikrowellen- und Plasmatechnologie gehen weit über reine Prozesstechnik hinaus und umfassen Entwicklungen von Anlagen- und Messtechniken, ergänzt durch numerische Simulationen des elektromagnetischen Feldes und die daraus resultierende Erwärmung oder Plasmabildung. Besonderes Augenmerk liegt im reproduzierbaren und kontrollierbaren Einsatz der Mikrowellen: Mit Mikrowellen generierte Plasmen dienen zur Reinigung, Modifikation oder Beschichtung von Oberflächen (PECVD).
Arbeitsgruppe Mikrowellen- und Plasmatechnologie
Plasmaline mit Magnet, konzentriertes Plasma
Kunststofferwärmung mit Mikrowellen
Mikrowellen sind nichtionisierende elektromagnetische Strahlen. Sie werden von polaren, magnetischen oder schwach elektrisch leitfähigen Materialien oftmals im Volumen absorbiert. So gelingt es die Materialien unabhängig ihrer Wärmeleitung zu erwärmen.
Leistungsangebot
- Messung der temperatur- und frequenzabhängigen dielektrischen Funktion
- Entwicklung und Optimierung von Mikrowellenanlagen für thermische Prozesse
- Entwicklung von Prozessen mit Mikrowellen
Anlage zur Erwärmung von PET-Preformlingen mit Mikrowellen
Mikrowellengenerierte plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung
Plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung PECVD (plasma-assisted chemical vapour deposition) können die Oberflächen verschiedener Materialien mit dünnen Funktionsschichten ausstatten, welche die Eigenschaften oder die Gebrauchsfähigkeit der Bauteile wesentlich verbessern. Mikrowellen erzeugen Plasmen, mit denen sehr hohe Beschichtungsraten möglich sind.
Vergleich der Adhäsion für unterschiedliche Metalle und Oberflächenbehandlungen
Unser Leistungsangebot
- Entwicklung von Beschichtungsprozessen mit mikrowellengenerierten Plasmen nach Spezifikation des Kunden
- Überprüfung spezifischer Produkteigenschaften mit entsprechenden Testverfahren
- Upscaling bis zum Aufbau von Demonstratoren
Damastmesser geschützt mit einer Korrosionsschutzschicht beschichtet vom ICT im PECVD-Verfahren
Simulation
Moderne FEM-Softwarepakete erlauben es, elektromagnetische Felder und die damit verbundene Erwärmung oder das daraus generierte Plasma numerisch selbstkonsistent zu simulieren. Die Simulation unterstützt und beschleunigt die Anlagen- und Prozessentwicklung im Gebiet Mikrowellen und Plasmen.
Leistungsangebot
- Elektromagnetische Feldsimulationen von Mikrowellenapplikatoren
- Optimierung von Applikatoren mittels Simulation
Simulation des elektrischen Mikrowellenfeldes in einem Zirkulator
Sensor- und Messtechnik
Mikrowellen eignen sich zur Prozessüberwachung und –steuerung. So kann damit der Vernetzunggrad von Polymeren zerstörungsfrei gemessen werden. Auch können inline im Extruder die Konzentration und Agglomerate und die Konzentration von Nanopartikeln gemessen werden.
Apparatur zur Messung der Permittivität von Materialien
Wir verfügen auch über ein faseroptisches Messgerät zur kontinuierlichen ortsaufgelösten Temperatur und Dehnungsmessung entlang der Faser.
Messgerät zur lateralen Bestimmung der Temperatur und Spannung entlang einer Glasfaser
Multimedia
Speed-bonding mit Mikrowellen
Beschleunigte Aushärtung eines Klebstoffs mit Mikrowellen am Beispiel 'Fügen von zwei CFK-Bauteilen'
Erwärmung von Kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen
Mikrowellenantenne zum berührungslosen Erwärmen von CFK-Laminaten
PECVD-Kratzschutzschichten
Transparente Kratzschutzschicht auf Polycarbonat