- Nutzungsbereich: Messung der Partikelgröße verschiedener Pulverwerkstoffe.
- Notwendig:
- Brechungsindex des zu messenden Werkstoffes
- Sphärische Partikel erhöhen die Messgenauigkeit
- Optische Einheit – Lichtquellen:
- Rotes Licht (HeNe Gas-Laser, max. Leistung: 4 mW, Wellenlänge: 633 nm)
- Blaues Licht (LED, Wellenlänge 466 nm)
- Messzelle – Durchfluss-Zelle
- Detektor – Photo-Dioden
- Computer inkl. Software „Mastersizer 2000“
Die Forschungsziele der Verfahrenstechnik sind die Herstellung von Partikeln für die Anwendung und Entwicklung neuer Werkstoffe und Funktionsmaterialien. Aktuelle Themen beinhalten reaktive und nicht-reaktive Sprüh-, Pulver- und Schichtbildungsprozesse, in Kombination mit der Prozesssimulation und -optimierung mit Hilfe von Mehrphasenmodellen sowie der Prozess- und Partikelcharakterisierung. Damit ist die Verfahrenstechnik der Startpunkt für die Erforschung vieler werkstofforientierter Prozessketten, wie aktuell am Beispiel der Pulverherstellung und Partikelformulierung für die Additive Fertigung besonders deutlich wird.
Diese Forschungsziele spiegeln sich in der wissenschaftlichen Ausrichtung der Verfahrenstechnik mit folgenden Forschungsaktivitäten wider:
- Generisches Prozessdesign
- Reaktive Sprühtechnik
- Mehrphasenströmung, Wärme- und Stoffübertragung
- Pulver- und Partikelmesstechnik
- Metallzerstäubung und Sprühkompaktieren
Dabei ist das Generische Prozessdesign ein grundlagenorientiertes Querschnittsthema der Verfahrenstechnik, welches außerhalb der herkömmlichen Wege der Partikel/Tropfen- oder Prozesserforschung erfolgt. Das Generische Prozessdesign zeichnet sich durch die bewusste Isolation von physikalischen und chemischen Grundphänomenen zur Erforschung übergeordneter Gesetzmäßigkeiten aus und verfügt über direkte Schnittstellen zu den Unit Operations der Verfahrenstechnik. Dies ist die Grundlage für neue und effiziente Synthesewege von Struktur- und Funktionsmaterialien.
Abteilungen
Kontaktperson
-
Prof. Dr.-Ing. habil. Lutz Mädler
Direktor der Verfahrenstechnik
Tel.: +49 421 218 51200
E-Mail: lmaedler@iwt.uni-bremen.de -
Prof. Dr.-Ing. habil. Udo Fritsching
stellv. Hauptabteilungsleiter Verfahrenstechnik / Abteilungsleiter Mehrphasenströmung, Wärme- und Stoffübertragung
Tel.: +49 421 218 51230
E-Mail: ufri@iwt.uni-bremen.de -
Dr.-Ing. Lydia Achelis
Oberingenieurin Verfahrenstechnik
Tel.: +49 421 218 51222
E-Mail: achelis@iwt.uni-bremen.de
Ausstattung
-
Beugungsspektrometer (Malvern Panalytical, MasterSizer 2000)
Beugungsspektrometer (Malvern Panalytical, MasterSizer 2000)
Beugungsspektrometer (BSM)
-
Dynamisches Differenzkalorimeter -DSC (Mettler Toledo, TGA/DSC 3+)
Dynamisches Differenzkalorimeter -DSC (Mettler Toledo, TGA/DSC 3+)
Dynamische Differenzkalorimeter (Mettler Toledo, DSC 3+)
- Temperaturbereich: RT bis 1600 °C
- Heizrate: 0,02 bis 100 K/min
- Kühlrate: 0,02 bis 20 K/min
- Abkühlzeit: 1600 bis 100 °C in 27 min
- Max. Abtastrate: 10 Werte pro Sekunde
- Probenwechsler: 34 Proben
-
Feuchtemessung (Precisa Gravimetrics AG, TYP- 120-HR)
Feuchtemessung (Precisa Gravimetrics AG, TYP- 120-HR)
Feuchtemessung
- Chargengewicht: min. 0,01 g - max. 124 g
- Kein Schutzgas vorhanden
-
Luftstrahlsieb (Hosokawa Alpine, e200 LS)
Luftstrahlsieb (Hosokawa Alpine, e200 LS)
Siebmaschine
Nutzungsbereiche:
- Bestimmen von Korngrößenverteilung
- durch erzeugten Unterdruck kann eine Klassierung auch bei kleineren Fraktionen erreicht werden
Zusatzausstattung:
- ALPINE Hochleistungszyklon GAZ 120 / Materialmenge: 1 Liter
- Laborwaage Sartorius Practum® 1102-1S / Höchstlast bis 1100 g / Ablesbarkeit: 0,01 g
- Adapter für Prüfsiebe ø 200 mm »Retsch«
-
Messgerät (CTA)
Messgerät (CTA)
Messgerät
-
Messgerät (HSP)
Messgerät (HSP)
Messgerät
-
Messgerät (LDA / PDA)
Messgerät (LDA / PDA)
Messgerät
-
Messgerät (PIV)
Messgerät (PIV)
Messgerät
-
Metallpulverbasierte Additive Fertigung - LPBF (Aconity 3D GmbH, AconityMINI)
Metallpulverbasierte Additive Fertigung - LPBF (Aconity 3D GmbH, AconityMINI)
Metallpulverbasierte Additive Fertigung (LPBF)
- Single Laser mit 400 W
- Fokusdurchmesser 45-500 µm
- Schichtdickenvariation 10-100 µm
- Bauraum Ø200 mm x H 200 mm
- Bauraumverkleinerung auf Ø55 mm
- Substratplattenheizung bis 800 °C
- N2 und Ar Inertgasbetrieb
- Pyrometer-Temperaturmessung
- Zus. vibrierender Pulverbeschichter
-
Metallpulverbasierte Additive Fertigung – PBF-LB/M (SLM Solutions, SLM 125)
Metallpulverbasierte Additive Fertigung – PBF-LB/M (SLM Solutions, SLM 125)
Metallpulverbasierte Additive Fertigung (LPBF)
- Bauraum 125x125x125 mm
- Single 400 W Laser
- Bauplattenheizung bis 200 °C
- Fokusdurchmesser 70 µm
-
Metallverdüsungsanlage PA4 (Impulszerstäubung)
Metallverdüsungsanlage PA4 (Impulszerstäubung)
Metallverdüsungsanlagen PA4
- Indirekte Induktionserwärmung
- Tiegelvolumen 500 ml
- Tiegelmaterial: Graphit, Aluminiumoxid
- Inertgase: Stickstoff oder Argon
- Partikelgrößen (Massenmedian): 300-800 µm
- Fallstrecke: 4 m
- Maximale Schmelzetemperatur: 1500 °C
- Produktform: Pulver
- Legierungen: Cu, Sn, Al, u.a.
- Zerstäubungsverfahren: Impulszerstäubung
-
Metallverdüsungsanlage PA5 (CCA, FFA, keine explosionsfähigen Pulver)
Metallverdüsungsanlage PA5 (CCA, FFA, keine explosionsfähigen Pulver)
Metallverdüsungsanlagen PA5
- Indirekte Induktionserwärmung
- Tiegelvolumen 1000 ml
- Tiegelmaterial: Graphit, Aluminiumoxid
- Inertgase: Stickstoff oder Argon
- Partikelgrößen (Massenmedian): 20 - 200 µm
- Fallstrecke: 4 m
- Maximale Schmelzetemperatur: 1500 °C
- Produktform: Pulver
- Legierungen: Cu, Sn, u.a. (keine explosionsfähigen Pulver)
- Zerstäubungsverfahren: Close-Coupled und Frei-Fall
- Heißgaszerstäubung bis 350 °C
-
Metallverdüsungsanlage PA7 (CCA, FFA, keine explosionsfähigen Pulver)
Metallverdüsungsanlage PA7 (CCA, FFA, keine explosionsfähigen Pulver)
Metallverdüsungsanlagen PA7
- Indirekte Induktionserwärmung
- Tiegelvolumen 1000 ml
- Tiegelmaterial: Graphit, Aluminiumoxid
- Inertgase: Stickstoff oder Argon
- Partikelgrößen (Massenmedian): 20 bis 200 µm
- Fallstrecke: 4 m
- Maximale Schmelzetemperatur: 1750 °C
- Produktform: Pulver, Rohre
- Legierungen: Cu, Sn, Fe, u.a.(keine explosionsfähigen Pulver)
- Zerstäubungsverfahren: Close-Coupled und Frei-Fall
- Heißgaszerstäubung bis 350 °C
- Sprühkompaktieren von Rohren bis ca. 200 mm Länge
- Antisatellitensystem
-
Metallverdüsungsanlage PA8 (CCA, FFA, explosionsfähige Pulver)
Metallverdüsungsanlage PA8 (CCA, FFA, explosionsfähige Pulver)
Metallverdüsungsanlagen PA8
- Indirekte Induktionserwärmung
- Tiegelvolumen 3000 ml
- Tiegelmaterial: Graphit, Aluminiumoxid
- Inertgase: Stickstoff oder Argon
- Partikelgrößen (Massenmedian): 20-200 µm
- Fallstrecke: 3 m
- Maximale Schmelzetemperatur: 1500 °C
- Produktform: Pulver
- Legierungen: Cu, Sn, Al, u.a.(explosionsfähige Pulver)
- Zerstäubungsverfahren: Close-Coupled und Frei-Fall
- Heißgaszerstäubung bis 350 °C
-
Partikelanalyse (Malvern Panalytical, Morphologi G3)
Partikelanalyse (Malvern Panalytical, Morphologi G3)
Partikelanalyse
Nutzungsbereiche:
- Bestimmung von Partikelform-, -größe und –anzahl
- für trockene, fein- bis grobdisperse, kohäsive Pulver, Fasern und Granulate
- Porositätsmessung der polierten Oberfläche
Computer inkl. Software „Morphologie“
-
Poliermaschine (PERSI, 234)
Poliermaschine (PERSI, 234)
Poliermaschine
- Nutzungsbereich: Vorbereitung metallographischer Proben von Pulvern und scheiben (Schleifen und Polieren).
- Maximal vier Proben gleichzeitig polieren
-
Probenteiler (Retsch, PT100)
Probenteiler (Retsch, PT100)
Probenteiler
- Pulver wird in 8 gleiche Anteile aufgeteilt
- Aufgabemenge max. 2000 ml (250 ml pro Behälter)
- Aufgabekorngröße max. 10 mm
- Einstellung von Zeit (0-60 min) und Amplitude (0-100)
-
Pulvermischer (WAB GmbH, Turbula T2F)
Pulvermischer (WAB GmbH, Turbula T2F)
Pulvermischer
- Freifallmischer nach Schatz’schen Mischprinzip
- Maximaler Behältergröße 2 L
- Max. zulässige Beladung 6 kg (23-101 min-1) & 10 kg (23-72 min-1)
- Stufenlose Drehzahlvariation
-
Rheologisches Messgerät (Optisches Kontaktwinkelmessgerät DataPhysics OCA15)
Rheologisches Messgerät (Optisches Kontaktwinkelmessgerät DataPhysics OCA15)
Rheologisches Messgerät
- Messung der dynamischen Oberflächenspannung
- Bestimmung der Oberflächenenergie von Festkörpern
-
Rheologisches Messgerät (Rheometer Netzsch Kinexus Pro+)
Rheologisches Messgerät (Rheometer Netzsch Kinexus Pro+)
Rheologisches Messgerät
- Bestimmung der Viskosität komplexer (nicht-newtonscher) Flüssigkeiten
- weiter Scherratenbereich
- Temperierbar bis 200°C
- Kegel-, Platte-, Zylinder-, Spalt-Geometrien für nieder- bis hochviskose Flüssigkeiten
-
Rheologisches Messgerät (Stabilitäts-Analysator Formulaction TurbiScan)
Rheologisches Messgerät (Stabilitäts-Analysator Formulaction TurbiScan)
Rheologisches Messgerät
- Charakterisierung des Dispersionszustandes von Emulsionen
- Bestimmung des mittleren Partikeldurchmessers
- Stabilitäts-Index
- Koagulations-Kinetik
-
Rheologisches Messgerät (Tensiometer Krüss K100C)
Rheologisches Messgerät (Tensiometer Krüss K100C)
Rheologisches Messgerät
- Bestimmung der Oberflächenspannung von Flüssigkeiten
- Kontaktwinkelmessungen bei (partiklulären) Feststoffen
- Messung der CMC (critical micelle concentration)
- Temperierbar bis 150°C
-
Sichter (Hosokawa Alpine, Multiprozessanlage)
Sichter (Hosokawa Alpine, Multiprozessanlage)
Sichter
- Trennung von Pulver < ca. 200 µm in feine und grobe Pulverfraktionen insbesondere auch im Bereich < 25 µm. Zwei Behälter: Grob und Fein.
- Betrieb mit Inertgas (Ar oder N2)
- Legierungen: Fe, Cu, Al, u.a. (explosionsfähige Pulver)
- Drehzahl Sichterrad: 2200 – 22000 rpm.
- Volumstrom: 40 – 120 m³/h.
- ATEX Filter
-
Siebmaschine (Retsch, Vibro)
Siebmaschine (Retsch, Vibro)
Siebmaschine
- Siebturm: mehrere Siebe mit unterschiedlichen Maschenweiten gleichzeitig nutzbar
- Für Suspensionen, Pulver, Schüttgüter
- Verwendbare Siebdurchmesser: 100-200 mm
- Einstellung von Zeit (0-60 min) und Amplitude (0-100)
Bsp. Maschenweiten und max. Aufgabemengen:
- 25 µm -> 14 cm³
- 45 µm -> 20 cm³
- 63 µm -> 26 cm³
- 125 µm -> 38 cm³
- 250 µm -> 58 cm³
- 500 µm -> 88 cm³
- 1 mm -> 126 cm³
- 2 mm -> 220 cm³
Link (ähnliches Gerät): www.retsch.de/de/produkte/sieben/siebmaschinen/as-200-basic/funktion-merkmale/
-
Sprühkompaktieranlage SK1+
Sprühkompaktieranlage SK1+
Sprühkompaktieranlagen SK1+
- Direkte Induktionserwärmung
- Tiegelvolumen 5000 ml und 12000 ml
- Tiegelmaterial: Aluminiumoxid
- Inertgase: Stickstoff oder Argon
- Fallstrecke: 1 m
- Maximale Schmelzetemperatur: 1750 °C
- Produktform: Ringe, Rohre, Flachprodukte
- Legierungen: Cu, Sn, Fe, u.a.
- Zerstäubungsverfahren: Frei-Fall
-
Sprühturm 1 (Herstellung von Metallpulver und Sprühkegelanalys)
Sprühturm 1 (Herstellung von Metallpulver und Sprühkegelanalys)
Sprühturm
-
Sprühturm 2 (Einstoffzerstäubung, enge Partikelgrößenverteilungen)
Sprühturm 2 (Einstoffzerstäubung, enge Partikelgrößenverteilungen)
Sprühturm
-
Stampfvolumeter (J. Engelsmann AG, STAV-II)
Stampfvolumeter (J. Engelsmann AG, STAV-II)
Pulvercharakterisierung nach EN ISO 7897-11
- Messzylinder bis 250 ml
- Schallschluckhaube KU H550
- Hubanzahl 5-9995
-
Stoffwertebestimmung (Goniometer)
Stoffwertebestimmung (Goniometer)
Stoffwertebestimmung von Fluiden
- Stabilität von Emulsionen
-
Stoffwertebestimmung (Pyknometer)
Stoffwertebestimmung (Pyknometer)
Stoffwertebestimmung von Fluiden
- Dichtemessung
- Dyn. Oberflächenspannung Grenzflächenanalytik
-
Stoffwertebestimmung (Tropfengröße: Horiba LA-960 )
Stoffwertebestimmung (Tropfengröße: Horiba LA-960 )
Stoffwertebestimmung von Fluiden
- Zusammenstzung von Emulsionen und Pasten
-
Stoffwertebestimmung (Viskosimeter)
Stoffwertebestimmung (Viskosimeter)
Stoffwertebestimmung von Fluiden
- Bestimmung von Viskositäten für newtonsche und nicht-newtonsche Fluide
-
Strömungs- und in-prozess Partikelmesstechnik (DANTEC, Phasen-Doppler-Anemometer)
Strömungs- und in-prozess Partikelmesstechnik (DANTEC, Phasen-Doppler-Anemometer)
Strömungs- und in-prozess Partikelmesstechnik
- Partikelgröße und -geschwindigkeit
-
Strömungs- und in-prozess Partikelmesstechnik (Laser-Spektrometer UV-Vis)
Strömungs- und in-prozess Partikelmesstechnik (Laser-Spektrometer UV-Vis)
Strömungs- und in-prozess Partikelmesstechnik
- Stoffkonzentration
- Temperatur
-
Strömungs- und in-prozess Partikelmesstechnik (Sympatec, BSM)
Strömungs- und in-prozess Partikelmesstechnik (Sympatec, BSM)
Strömungs- und in-prozess Partikelmesstechnik
- Partikelgröße (in Sprays)
- Tropfenkonzentration
-
Thermowaage (METTLER TOLEDO ME204T)
Thermowaage (METTLER TOLEDO ME204T)
Thermowaage
- Höchstlast: 220 g
- Ablesbarkeit: 0,1 mg
- Mindesteinwaage: 160 mg
- Justierung: Intern / FACT
- Waagschalendurchmesser: 90 mm
- Stabilisierungszeit: 2 s
- Wiederholbarkeit: 0,08 mg
-
Trennmaschine (Isomet High Speed Pro)
Trennmaschine (Isomet High Speed Pro)
Trennmaschine
- Scheibe wird zur Probe geführt
- Verfahrweg: 190 mm
- Variable Scheibengeschwindigkeit 200 bis 5000 U/min
- Konstanter Vorschub Schnittkapazität bis Ø 71 mm
-
Ultraschallbad (Bandelin Sonorex RK 1040)
Ultraschallbad (Bandelin Sonorex RK 1040)
Ultraschallbad
- Anwendungsbereiche: Labor- und Werkstattbereich, Siebreinigung
- Abmessungen: Schwingwanne: D 500 x 195 Außen: 540 x 500 mm D x H
- Inhalt: 38,0 Liter, Arbeitsfüllmenge 28,0 Liter
- Schaltuhr 1 - 15 min und Dauerbetrieb
-
Vibrationssiebmaschine (Russelfinex NV, Kompaktsieb 400)
Vibrationssiebmaschine (Russelfinex NV, Kompaktsieb 400)
Vibrationssiebmaschine
- Vibrationserregung des Aufgabegutes
- Zweidecksiebmaschine
- Ultraschall-Siebabreinigungs-System
- Siebgröße Ø40 cm
- Siebmaschengrößen 20-200 µm
- N2 und Ar Schutzgassiebung
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Visualisierungsverfahren (Kurzzeitvideografie)
Visualisierungsverfahren (Kurzzeitvideografie)
Visualisierungsverfahren
-
Visualisierungsverfahren (Laserlichtschnittsystem)
Visualisierungsverfahren (Laserlichtschnittsystem)
Visualisierungsverfahren
-
Visualisierungsverfahren (Schlierenoptiksysteme)
Visualisierungsverfahren (Schlierenoptiksysteme)
Visualisierungsverfahren
-
Zerstäubungsanlage (Dispergierung, Abscheidung und Konditionierung von Partikeln)
Zerstäubungsanlage (Dispergierung, Abscheidung und Konditionierung von Partikeln)
Zerstäubungsanlage
-
Zerstäubungsanlage (Transport von Partikeln)
Zerstäubungsanlage (Transport von Partikeln)
Zerstäubungsanlage
-
Zerstäubungsanlage (Zerstäubung von Fluiden, Schmelzen und Lösungen, Suspensionen und Emulsionen)
Zerstäubungsanlage (Zerstäubung von Fluiden, Schmelzen und Lösungen, Suspensionen und Emulsionen)
Zerstäubungsanlage