Centre de Technologie des Particules

Le Fraunhofer IPA possède une expérience de plusieurs décennies dans le domaine de la technologie de surface et rassemble au sein du Centre de Technologie des Particules ces compétences, en intégrant également le département spécialisé en microfabrication et en production propre, ainsi que le Centre de Production Additive. Il modélise ainsi de manière systémique et interdisciplinaire toute la chaîne de processus de la technologie des particules, de l'élaboration des bases scientifiques jusqu'à leur utilisation dans un environnement industriel.

Dans ce centre d'application, fabricants, utilisateurs et chercheurs du Fraunhofer IPA se rencontrent pour un échange interdisciplinaire. Ici, les techniques existantes peuvent être améliorées avec le soutien du IPA en tant qu'établissement de recherche, et de nouvelles techniques peuvent être testées dans des conditions proches de la production, dans des laboratoires et des installations pilotes existants ou en cours de création. Les questions de recherche portent sur des sujets pertinents liés à la fabrication et au traitement des particules, à la protection du travail nécessaire, à l'efficacité énergétique et des ressources, ainsi qu'à la protection de l'environnement.

Les thèmes principaux sont le conseil orienté vers l'application, les comparaisons de procédés ainsi que la recherche fondamentale sur :

- Procédés de base pour les poudres et les matériaux moulés, composants d'appareillage et de procédés,
- Emballage et remplissage,
- Technologie des nanoparticules,
- Mesure, régulation, automatisation, digitalisation, sujets liés à l'industrie 4.0
- Technique de sécurité et environnementale, protection contre les explosions ainsi que
- Contrôle qualité, assurance qualité et gestion de la qualité.

Technologie d'application de poudres en procédé rouleau à rouleau

Dans la fabrication d'électrodes pour les accumulateurs d'énergie électrochimiques, le revêtement des collecteurs de courant est un processus central. Les matériaux utilisés jusqu'à présent nécessitent un séchage énergivore et libèrent des solvants dangereux pour la santé et l'environnement. La technologie de revêtement en poudre basée sur la procédé TransApp® élimine ce potentiel de danger et offre d'autres avantages.

De nombreux essais spécifiques au client, réalisés dans le laboratoire du Fraunhofer IPA avec la société partenaire TransApp-GmbH, en Autriche, attestent des excellents résultats de ce procédé d'application de poudre sans pistolet : les processus de prétraitement, d'application de poudre, de cuisson et de refroidissement peuvent être considérablement raccourcis, ce qui permet des économies d'énergie et de coûts.

Dans ce contexte, le IPA a développé, dans le cadre du projet de recherche Elibama (European Li-Ion Battery Advanced Manufacturing), une technique d'application sans pistolet pour le dépôt électrostatique du matériau fonctionnel Dry-Blend sur la feuille de collecteur de courant.

Pour répondre aux exigences du séchage, le Fraunhofer IPA utilise une technique de traitement thermique par infrarouge à ondes courtes et moyennes, alimentée par des radiateurs à gaz ou électriques. Les adaptations orientées application des processus de revêtement en bobine sont souvent élaborées en collaboration avec l'institut partenaire CRM à Liège, en Belgique. Avec une technique modifiée, des électrodes pour cellules de stockage d'énergie sont produites à l'échelle d'essai à Stuttgart, par un processus de revêtement en poudre rouleau à rouleau.

Informations complémentaires

Cudazzo, M.; Hubrich, C. (2019) : Microcapsules remplies de liquide pour peinture en poudre. Dans : mieux peindre 21 (5), p.6.
Cudazzo, M.; Pulli, K. (2018) : Revêtement en poudre sans pistolet. Dans : mieux peindre 20 (18), p.6.
Cudazzo, M.; Joachimi, C. (2019) : Conductivité thermique dans la peinture en poudre. Dans : mieux peindre 21 (19), p.6.
Landwehr, I. (2018) : Fabrication d'électrodes avec revêtement en poudre. Dans : mieux peindre 20 (11), p.6.
Schälicke, G. et al (2020) : Fabrication sans solvant d'électrodes pour batteries lithium-ion par revêtement électrostatique. Dans : Energy Technology 8 (2), Art.No. 1900309, 8 p.
Affiche « Couches fonctionnelles pour accumulateurs et convertisseurs électrochimiques ».