Mikrowellen schmieden Materialien


Mikrowellen haben verschiedenste Anwendungsgebiete in Forschung, Industrie und Haushalt. Im Institut für Hochleistungsimpuls- und Mikrowellentechnik (IHM) des Forschungszentrums Karlsruhe entsteht derzeit ein Mikrowellen-Versuchszentrum, in dem auch die weltgrößte Mikrowellenprozessanlage steht. Die unlängst in Betrieb genommene Anlage HEPHAISTOS-CA3 ist die weltweit größte ihrer Art, hat ein Volumen, das dem von rund 500 Haushaltsmikrowellen entspricht und ist begehbar.

Hier werden unter anderem kohlefaserverstärkte Leichtbaukompositstrukturen für den Flugzeug- und Fahrzeugbau entwickelt. Darüber hinaus können hier in Zukunft neuartige Durchflussverfahren entwickelt werden. Insgesamt stehen derzeit drei verschiedene Großanlagen für Prozessentwicklungen der Industrie zur Verfügung. Die Arbeiten haben zum Ziel, einen Beitrag für die Sicherung von Mobilität und eine Steigerung von Energieeffizienz in der Produktion zu leisten.

Im Vergleich zu konventionellen Erwärmungsverfahren haben Mikrowellen ganz besondere Vorteile. Sie erwärmen nur noch das Prozessgut, der Ofen selber bleibt kalt. Da die Mikrowellenenergie im Moment ihrer Erzeugung in das Gut eindringt, lassen sich Erwärmungszeiten und damit industrielle Prozesszyklen deutlich verkürzen. Chemische Reaktionen können unter Mikrowelleneinfluss beschleunigt ablaufen, Materialeigenschaften und -qualitäten können verbessert werden.

"Erstmals haben wir in HEPHAISTOS-CA3 auch die Möglichkeit, Durchflussverfahren zu erproben", sagt Dr. Lambert Feher vom Institut für Hochleistungsimpuls- und Mikrowellentechnik des Forschungszentrums Karlsruhe. Seine Arbeitsgruppe untersucht die Grundlagen der Feldtheorie, der quantenmechanischen Wechselwirkung elektromagnetischer Feldverteilungen mit Materie sowie ihrem Temperatur-Antwortverhalten in Experiment und Theorie.

COMPAMED.de; Quelle: Karlsruher Institut für Technologie