Dienstleistungen & Produkte
Access bietet ein weitreichendes Portfolio an Dienstleistungen und Produkten in der Forschung und Entwicklung an. Dies umfasst die gesamte Prozesskette von der Werkstoffentwicklung bis zur Qualifizierung von Kleinserien und Funktionsprototypen. Auch bei der Optimierung bestehender Prozessketten kann Access Sie z.B. durch skalenübergreifende Simulationen auf Mikro- und Makroebene unterstützen. Als langjährig erfolgreiches Forschungsinstitut unterstützt Access Sie gerne bei der Beantragung öffentlicher Projekte.
Darüber hinaus vertreibt Access verschiedene Produkte. Hier ist z.B. das eigens entwickelte Softwarepaket MICRESS zu nennen aber auch Formschalen und Tiegel für Feingießprozesse sind ein Teil des Produktangebots.
Analytik
Verteilt auf drei Labore bietet Access e.V. mit den Schwerpunkten Mikroskopie und Computertomographie sowie mikromechanische Charakterisierung ein umfangreiches analytisches Angebot. Drei Zeiss FE-SEMs bieten die Möglichkeiten der Analyse von Mikrostrukturen, Phasen, Textur und Korngröße (EBSD) und der chemischen Zusammensetzung (EDX) sowie durch modernste EDX-Detektoren, die Möglichkeit Element-Verteilungskarten mit einer Auflösung bis in den Nanometer-Bereich zu erstellen. Digitale Lichtmikroskopie (HIROX) bietet die Möglichkeit von Multi-Fokus-Analysen zur Erstellung von 3D-Bildern und Oberflächenprofilen. Mit einem TOSCA AFM (Fa. Anton-Paar) lassen sich die Profile nanostrukturierter Oberflächen sowie nanomechanische Kennwerte abbilden. Die Probenpräparation und die qualitative und quantitative Gefügebeschreibung unterschiedlichster Werkstoffe kann in unserer gut ausgestatteten Metallographie durchgeführt werden. Ein industrieller Computertomograph (CT) der Firma Nikon bietet die Möglichkeit zerstörungsfreier 3D Analysen zur Qualitätssicherung bis in den 10ner Mikrometerbereich. Neben den genannten Aspekten bietet unsere Analytik umfangreiche Software (MATLAB/MTEX, ImageJ, Volume Graphics, Keras/TensorFlow, VG-Studio Max), in Kombination mit geschulten Kenntnissen und viel Erfahrung, auch im Bereich der digitalen Bildanalyse.
Prozessentwicklung & Prototypenfertigung
Access e.V. verfügt auf einer Fläche von 3800 qm über eine umfassende feingießtechnische Ausstattung auf modernem Stand der Technik. Vor dem Hintergrund der starken Ausrichtung auf Luftfahrtanwendungen, arbeitet Access e.V. in seinem TechCenter mit dem Ziel eines optimalen Kundennutzens nach dem Qualitätsstandard der Luftfahrt: EN 9100. Interessierten Kunden bietet das TechCenter die Möglichkeit der Prototypenfertigung nach Kundenvorgabe. Die umfassende qualitätssichernde und analytische Ausstattung ist ebenso wie die Bearbeitungsmaschinen zum Kundennutzen einsetzbar. Access e.V. bietet sowohl die Herstellung und Prüfung einzelner Produkte oder von Kleinserien als auch die Entwicklung kompletter Fertigungstechnologien.
Gefügesimulation
Access bietet Software und Simulationsrechnungen im Bereich der Gefügeentwicklung metallischer Werkstoffe:
- MICRESS® – MICRostructure Evolution Simulation Software – ein Softwarepaket für die Simulation der Gefügeentwicklung in metallischen Werkstoffen. MICRESS wird bei Access entwickelt und seit 2004 von Lizenznehmern im In- und Ausland genutzt.
- HOMAT – eine Software zur Berechnung effektiver Materialeigenschaften heterogener Werkstoffe auf Basis der Methode der asymptotischen Homogenisierung. HOMAT wird bei Access entwickelt und seit 2015 in Lizenz vertrieben.
- Simulationsrechnungen im Kundenauftrag, insbesondere die Entwicklung kundenspezifischer Simulationsszenarien für MICRESS und HOMAT, die eine schnelle Umsetzung eigenständiger Simulationsrechnungen beim Kunden ermöglichen.
- Unterstützung von Werkstoff- und Prozessentwicklung mit den Methoden der Gefügesimulation.
Prozesssimulation
Access hat 30 Jahre Erfahrung in der Unterstützung industrieller Partner durch die Simulation metallurgischer Prozesse. Große Erfahrung besteht insbesondere bei der Simulation und Optimierung von:
- Gießprozessen: Fein-, Druck-, Niederdruck-, und Sandguss
- Strömungsprozessen: Befüllung, Formfüllung, Temperierung
- Thermischen Prozessen: Erstarrung/Kristallisation, Wärmebehandlung, Bridgman-Verfahren, Quenching
- Additiven Verfahren: Pulver und Draht basierte Prozesse
Zur Simulation und Optimierung dieser Herstellungsprozesse verwendet Access die kommerziellen Programme: STAR-CCM+, Magmasoft und Abaqus.
Diese werden teilweise durch eigene Erweiterungen auf die besonderen Anforderungen der Herstellungsprozesse angepasst und durch selbst entwickelte Softwarelösungen ergänzt. Dies zusammen ermöglicht die gekoppelte Berechnung von Strömung, Temperaturverteilung, Spannungsaufbau und Verzug für viele Legierungssysteme (Leichtmetalle, Stahl, Gusseisen, Ni-Basis Superlegierungen, TiAl, FeAl,…)
Die Verteilung von Partikeln (Impfung, Nano-Partikel) und Fremdstoffen (Schlacke, erodierter Sand, Oxyde) kann mitberechnet werden. Die skalen-übergreifende Kopplung der Simulation zu MICRESS oder einem zellulären Automaten (CAFE-Modell) ermöglicht die Berechnung der Mikrostruktur und damit eine Abschätzung mechanischer Eigenschaften.
Gerne unterstützt Access Sie auch bei der Erfassung experimenteller Daten durch Thermoelemente, Infrarot-Kameras, Durchflussanalyse und weiteren Verfahren.
Anwendungsorientierte Grundlagenforschung
Zur Materialherstellung, Erstarrung oder Wärmebehandlung von Legierungen können Modellversuche mit definierten Prozessparametern in verschiedenen Öfen durchgeführt werden. Die Materialpalette umfasst dabei niedrig-schmelzende organische Legierungen, die metall-ähnlich erstarren, sowie eine breite Palette an metallischen Legierungen bis 1500°C Schmelztemperatur. Die instrumentierten Öfen erlauben eine gezielte Variation von Prozessparametern und sind teilweise mit Dekantier- und Rühreinrichtungen oder optischen und X-Ray in-situ Beobachtungsdiagnostiken ausgestattet.
Zur Vorhersage und Interpretation von Erstarrungsgefügen bieten wir auch gemeinsam mit anderen Geschäftsfeldern Simulationswerkzeuge an, wie z.B. Thermalsimulationen, Strömungssimulationen und Mikrostruktursimulationen (Phasenfeld, „envelope“, dendrite needle network). Hinzu kommt mittelfristig der Einsatz von „deep-learning“ und KI-Methoden zur Gefügecharakterisierung.
Herstellung von Tiegeln und Formschalen
Durch die langjährige Erfahrung im Feinguss und insbesondere der Formschalenherstellung bietet Access die Herstellung von qualitativ hochwertigen Tiegeln und Formschalen für Standardmaße und spezielle Kundenwünsche an. Es können maximale Durchmesser von 550 mm bei einer Höhe von 500 mm verarbeitet werden. Häufige Formschalen für Kundenaufträge sind Probestäbe für diverse Prüfgeometrien (Flachzugprobe, Zugstäbe, usw.) oder Schmelztiegel. Abhängig von der Stückzahl kann dies im Handtauchbereich oder einer automatisierten Keramiklinie im Access TechCenter erfolgen. Abhängig von der zu schmelzenden Legierung können Formschalen auf Basis von Aluminiumoxid oder Yttriumoxid gefertigt werden. Ergänzend hierzu stellen wir Kapazitäten für das Autoklavieren, Entbindern oder Brennen zur Verfügung. Unsere Formschalen sind für den Schwerkraftguss, Schleuderguss oder das Bridgmanverfahren einsetzbar.
Beratung zu Fördermöglichkeiten
Wir unterstützen Kooperationspartner bei der Antragstellung für öffentlich geförderte Projekte folgender Fördergeber:
- Bund (u.a. BMWi, BMWF)
- Land (NRW, Berlin-Brandenburg
- EU
Wir unterhalten Kontakte zu den Projektträgern:
- Euronorm
- DLR
- PT Jülich
- KIT
- VDI
- ILB
