Centrum voor de deeltjesfysica

Het Fraunhofer IPA beschikt over decennia ervaring op het gebied van oppervlaktetechniek en verenigt deze competenties in het Centrum voor Partikeltechnologie, waarbij verder rekening wordt gehouden met de vakafdelingen Reinst- en Mikroproductie en het Centrum voor Additieve Productie. Daarmee vormt het systemisch-interdisciplinair de gehele procesketen van de deeltjes-technologie af, van het ontwikkelen van wetenschappelijke fundamenten tot toepassing in industriële omgevingen.

In dit toepassingscentrum komen fabrikanten, gebruikers en de onderzoekers van het Fraunhofer IPA samen voor een interdisciplinair uitwisselingsproces. Hier kunnen bestaande technieken met het IPA als ondersteunende onderzoeksinstelling worden verbeterd en nieuwe technieken onder productienabije omstandigheden worden getest in bestaande en nieuw op te zetten laboratorium- en technikumfaciliteiten. De onderzoeksvragen betreffen relevante onderwerpen rondom de productie en verwerking van deeltjes, de daarbij vereiste arbeidsveiligheid, energie- en hulpbronnenefficiëntie en milieubescherming.

De kernonderwerpen zijn toepassingsgerichte advisering, procesvergelijkingen en fundamenteel gerichte onderzoeksprojecten over:

- Basisprocessen voor poeders en gietstukken, apparaatbouw- en procescomponenten,
- Verpakken en vullen,
- Nanopartikeltechnologie,
- Meten, regelen, automatiseren, digitaliseren, I 4.0-gerelateerde onderwerpen
- Veiligheids- en milieutechniek, explosieveiligheid en
- Kwaliteitscontrole, -borging en -beheer.

Poederapplicatietechniek in rol-naar-rol-proces

Bij de productie van elektroden voor elektrochemische energieopslag is de coating van de stroomcollectoren een centraal proces. Tot nu toe gebruikte materialen vereisen een energie-intensieve droging en brengen gezondheids- en milieugevaarlijke oplosmiddelen vrij. De op het TransApp®-proces gebaseerde poedercoatingstechnologie elimineert dit gevaar en biedt verdere voordelen.

Talrijke klantgerichte experimenten, uitgevoerd in het technikum van het Fraunhofer IPA in samenwerking met het partnerbedrijf TransApp-GmbH, Oostenrijk, bevestigen de zeer goede coatingresultaten van deze pistoolloze poederapplicatiemethode: De processen van voorbehandeling, poederapplicatie, bakken en afkoelen kunnen aanzienlijk worden verkort, wat leidt tot energiebesparing en kostenbesparing.

In dit kader is bij het IPA binnen het onderzoeksproject Elibama (European Li-Ion Battery Advanced Manufacturing) een pistoolloze applicatietechniek ontwikkeld voor de elektrostatische afzetting van het Dry-Blend-functiemateriaal op de stroomcollectorfolie.

Voor de vereisten van droging wordt bij het Fraunhofer IPA een infrarood-temperatuurbehandelingstechniek ingezet, bestaande uit kort- en middengolfgloedstralers die gas- en elektrisch worden aangedreven. Toepassingsgerichte aanpassingen van coilcoating-processen worden vaak ontwikkeld in samenwerking met het partnerinstituut CRM in Luik, België. Met een aangepaste techniek worden in Stuttgart elektroden voor energieopslagcellen op proefopstelling vervaardigd via een rol-naar-rol-poedercoatingproces.

Meer informatie

Cudazzo, M.; Hubrich, C. (2019): Vloeistofgevulde microcapsules voor poederlak. In: Beter lakken 21 (5), p.6.
Cudazzo, M.; Pulli, K. (2018): Pistoolloze poedercoating. In: Beter lakken 20 (18), p.6.
Cudazzo, M.; Joachimi, C. (2019): Warmtegeleiding in poederlak. In: Beter lakken 21 (19), p.6.
Landwehr, I. (2018): Elektrodenproductie met poedercoating. In: Beter lakken 20 (11), p.6.
Schälicke, G. et al (2020): Solventvrije productie van elektroden voor lithium-ionbatterijen via elektrostatische coating. In: Energy Technology 8 (2), Art.No. 1900309, 8 p.
Poster »Functielaag voor elektrochemische opslag en omzetters«.