CEST Surface

Metallisierung von additiv gefertigten Bauteilen

 

Eine Metallisierung von Kunststoffbauteilen kann das Anwendungsspektrum von FDM und SLA-Bauteilen deutlich erweitern. Metallisierungen können dem Bauteil weitere Eigenschaften hinzufügen (Leitfähigkeit der Oberfläche, Beständigkeit gegen äußere Einflüsse, Reflektivität der Oberfläche oder dekorative Elemente). Wir beschäftigen uns mit passenden Vorbehandlungs- und Beschichtungsprozessen für polymerbasierte AM-Bauteile.

 

Dabei bearbeiten wir folgende Fragestellungen:

  • Autokatalytische Beschichtungen und Vorbehandlung
  • Haftung
  • Thermische Ausdehnung im Vergleich zum Bauteil
  • Leitfähigkeit
  • Weitere Metallabscheidungen
  • Selektive Oberflächenbeschichtung

Projektleiterin: Sandra Schäfer

Corrosion Machine Learning

Maschinelles Lernen und Korrosion

 

Korrosion ist ein allgegenwärtiges Phänomen das für die Wirtschaft eine hohe Bedeutung hat, da jedes Jahr Werte von ca. 5% des BIP durch Korrosion zerstört werden. Wege der Korrosion und deren Auswirkungen zu detektieren sind daher von großem Interesse für Industrie und Gesellschaft. Zum Beispiel könnte damit die Sicherheit von Brücken laufend untersucht werden und korrosionsbedingte Materialermüdung rechtzeitig bevor Unfälle passieren erkannt werden.

 

Korrosionsphänomene und deren Phänomenologie sollen mittels Machine-Learning-Algorithmen untersucht werden. Dazu sollen bestehende Daten wie Fotos und elektronische Messdaten mit chemischen Daten korreliert werden und daraus konkrete Vorhersage- und Detektionsmodelle entwickelt werden. Ziel des Projektes ist es Korrosion bereits frühzeitig zu erkennen, verschiedene Arten der Korrosion zu unterscheiden und Vorhersagen über die zukünftige Lebensdauer von Bauteilen und Produkten zu erhalten.

 

Projektleiter: Bernhard Lutzer

Dihost

DIHOST – Digital Innovation Hub Ost

 

Das bundesländerübergreifende DIHOST-Konsortium besteht aus sechs FTEI-Einrichtungen aus NÖ, Wien und dem Burgenland, die gemeinsam ein umfassendes Dienstleistungsprogramm entwickelt haben, um die Transformationsfähigkeit und Transformationsgeschwindigkeit der Klein- und Mittelbetriebe in Ostösterreich in Richtung digitaler Innovationen zu steigern.

 

Das DIHOST-Konzept ist auf drei technologische Schwerpunktthemen fokussiert: 3D-Druck – Blockchain & IT Security – IOT, Sensorik & Konnektivität, jeweils mit einem ausdifferenzierten Angebot im Bereich Information & Bewusstseinsbildung, Weiterbildung und Digitale Innovationen.

 

Ergänzend dazu werden Services im „Querschnitt Start“ bzw. unter „Querschnittsthemen & Spezielle Anwendungen“ angeboten. Insgesamt zielt DIHOST vorrangig auf die Anbahnung konkreter KMU-Umsetzungsprojekte ab.

 

Teilnehmende KMU können individuelle Service Packages vom Einstieg bis zum digitalen Innovationsprojekt und zur Transformation des Unternehmens abrufen, um den Einstieg in die digitale Transformation in Angriff zu nehmen und eigene digitale Innovationsprojekte mit Begleitung durch die DIHOST-Partner umzusetzen. Als zentrales Vernetzungsinstrument kann DIHOST das „Virtuelle Haus der Digitalisierung“ der niederösterreichischen Digitalisierungsoffensive nutzen.

 

Die Bundesländer Niederösterreich und Burgenland haben weitere regionale Finanzierungen für DIHOST-Leistungen zugesagt.

 

Die regionalen Wirtschaftskammern Niederösterreich, Wien, Burgenland und Oberösterreich werden DIHOST bei der flächendeckenden Ansprache regionaler KMU über ihre Kommunikationskanäle unterstützen.

 

Projektleiter: Bernhard Lutzer

Cest Tulln Footage

ELCHEM II

(Bio-)sensoren spielen eine immer größer werdende Rolle in unserer vernetzten Welt. Nachdem Drei der menschlichen Sinne bereits von Sensoren erfasst werden können (Hören, Sehen, Fühlen), werden im Rahmen des Projektes Möglichkeiten geschaffen auch den Geruchssinn mittels Sensoren zu erfassen. Dabei wird mittels Kopplung von optischen (SPR) und elektronischen Methoden ein Setup etabliert, das in weiterer Folge mittels pattern recognition und der Einbettung von Geruchsproteinen und Geruchsrezeptoren in der Lage sein soll Gerüche zu charakterisieren. Die wichtigsten Forschungspunkte sind dabei:

  • Oberflächenbehandlung und Biofunktionalisierung
  • Optimierung der Stabilität mittels Passivierungsschichten
  • Aufbau und Vernetzung eines geeigneten Messsetups
  • Exprimieren und Modifikation von Geruchsproteinen
  • Aufbau von Membranen auf den Detektionsplattformen
  • Implementierung von Geruchsrezeptoren

 

Projektleiter: Philipp Fruhmann

CIMCA

State-of-the-art Methoden zur Analyse von Korrosionsprozessen

 

Um Korrosionsprozesse zu verstehen sind Verfahren mit hoher Präzision und Ortsauflösung notwendig. Wir entwickeln und evaluieren hierfür geeignete Sensoren und Methoden, die sowohl der Studie von Korrosion in wässrigen Medien als auch der Untersuchung von atmosphärischen Korrosionsprozessen dienen.

Die Schwerpunkte liegen dabei auf:

  • Ionenselektive Mikrosensoren (pH, Sauerstoff, Wasserstoff, Metallionen)
  • Elektrochemische Scan-Mikroskopie (SECM)
  • Rasterkraftmikroskopie (AFM) und Rasterkelvinsondenmikroskopie (SKPFM)
  • Funktionale Hydrogele

Projektleiterin: Gabriela Schimo-Aichhorn

Lubres

Eisabweisende Oberflächen für Flugzeuge

 

Eisbildung verursacht in vielen industriellen Bereichen wie Luftfahrt, Windenergie und an Stromleitungen große technische Probleme und verursacht gleichzeitig hohe Kosten. Wasser- und eisabweisende Beschichtungen haben bereits gezeigt, dass sie grundsätzlich Eisbildung und die Haftung von Eis z.B. an den Vorderkanten eines Flugzeugflügels verringern können. Verursacht durch Erosion bieten solche Beschichtungen jedoch keinen langfristigen Schutz. Eine weitere Verbesserung der Anti-Eis- und Anti-Erosionseigenschaften ist noch notwendig, um eine anhaltende Funktionalität zu gewährleisten.

 

Das Hauptziel des LubRes-Projektes ist die Entwicklung innovativer, eisabweisender, funktionalisierter Lacke für Flugzeuge, die einen dauerhaften Schutz vor Eisbildung bieten. Bestimmte Flüssigkeitsfilme an Oberflächen zeigen ein ausgeprägtes eisabweisendes Verhalten. Das Projekt untersucht mehrere Wege, um solche Flüssigkeiten in eine Lackmatrix so einzubetten, dass diese allmählich über die Lebensdauer der Beschichtung an die Oberfläche gelangen und dort wirksam werden. Im Falle einer Beschädigung oder einer teilweisen Erosion der Beschichtung sowie durch die natürliche Abnutzung der Oberflächen während des Betriebes wird eine frische Oberfläche gebildet.

 

Projektleiterin: Carmen Vladu

CR Free Real Logo

CleanSky-Projekt CrFreeReal

 

Im Jahr 2024 wird die Verwendung von sechswertigem Chrom (Cr(VI)) durch die REACH-Verordnung verboten werden. Viele Studien wurden durchgeführt, um Cr(VI)-basierte Beschichtungen für Leichtmetalle wie Aluminium zu ersetzen, und haben zur Entwicklung neuer Schutzschichten geführt (SAA, TSA, Cr(III)-Konversionsbeschichtung). Die Entfernung von schützenden Oxidschichten wird jedoch immer noch mit Strippprozessen auf Cr(VI)-Basis durchgeführt. Das Cr(VI)-freie Ablösen mit NaOH führt zu einer Verschlechterung des Substrats, wenn die Prozesszeit die Spezifikation des sehr engen Prozessfensters überschreitet.

 

Das Projekt Cr Free REAL zielt auf die Entwicklung eines innovativen Prozesses zur Cr-freien Entfernung von Anoden- und Konversionsschichten ab, der das Aluminiumsubstrat innerhalb eines anwendbaren Prozessfensters nicht verschlechtert. Kommerziell erhältliche oder in der Literatur erwähnte Cr(VI)-freie Abziehmittel werden getestet und bewertet. In den vorgeschlagenen Ansätzen ist die Entwicklung innovativer saurer oder alkalischer Abbeizmittel mit Additiven geplant. Korrosionsinhibitoren, Beschleuniger, Tenside und Komplexbildner werden eingesetzt und die Anwendbarkeit auf Labor- und Industrieproben bewertet.

 

Dieses Projekt wird durch das CleanSky-Programm, das Teil von H2020 ist, finanziert und in Zusammenarbeit mit Mecaprotect in Frankreich durchgeführt.

 

Projektleiterin: Carmen Vladu

FT LAB

Oberflächenmodifikation von titanbasierten Implantantmaterial

 

Sowohl die Mikro- als auch die Nanotopographie nimmt Einfluss auf die Zellinteraktion. Elektrochemisch sind Möglichkeiten gegeben die Titanoberfläche zu nanostrukturieren. Durch die vielfältigen Variationsmöglichkeiten der Herstellbedingungen kann die Selbstorganisation des Titanoxids gesteuert werden. Die topographische Veränderung eröffnet somit die Steuerung der Zellinteraktion zu Gunsten des menschlichen Organismus. Zum einen wird zusätzlich die Knochen-Implantat-Grenzfläche vergrößert und zum anderen können die selbstorganisierten Kavitäten als Nanocontainer für Antibiotikaalternativen genutzt werden. Durch die Befüllung der Nanoröhrchen mit antibakteriell aktiven Substanzen kann diffusionskontrolliert ein Langzeitschutz ausgehend von der Implantatoberfläche erzielt werden.

 

Dabei bearbeiten wir folgende Fragenstellungen

  • Nanostrukturierung der Titanoberfläche
  • Nanocontainer- Drug Delivery System
  • Neuartige antibakterielle Beschichtungen
  • Hemmung der Biofilmbildung

Projektleiterin: Tzvetanka Boiadjieva-Scherzer

Mytilus with byssus

Quelle: Brocken Inaglory (CC BY-SA 3.0)

Biomimetische Klebstoffe

 

Das BIGLU-Projekt konzentriert sich auf die Entwicklung von bio inspirierten Klebstoffen. Als Vorbild dient dabei ein von Muscheln synthetisierter Kleber, basierend auf Proteinen mit dem zentralen Molekül Catechol.

Dabei werden folgende Fragestellungen bearbeitet:

 

  • Adhäsion des Polymers auf unterschiedliche Oberflächen
  • Kohäsion innerhalb des Polymers
  • Klebekraft unter trockenen und nassen Bedingungen
  • Einfluss verschiedener Metallionen auf Kohäsion und Adhäsion

 

Projektleiter: Markus Valtiner