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Institut für Mikroproduktionstechnik
 
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Forschungsprojekte

Industrie 4.0

  • SFB 653 - L3 - Lesen und Schreiben magnetisch gespeicherter Daten
    Im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 653 „Gentelligente Bauteile im Lebenszyklus“ im Teilprojekt L3 wird am IMPT ein Verfahren zur magnetischen Speicherung von Daten direkt auf der Oberfläche magnetischer Bauteile in einer industriellen Fertigungsumgebung erforscht. Hierbei werden die Daten mittels eines induktiven Magnetschreibkopfes magnetisch gespeichert. Für das Auslesen der Daten kommt ein Verfahren, das auf dem magneto-optischen Kerr-Effekt basiert, zum Einsatz.
    Jahr: 2011
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft
    Laufzeit: 2005 - 2017
  • SFB 653 - S1 - Modulare, mehrfunktionale Mikrosensorik
    Das Teilprojekt S1 beschäftigt sich mit der Entwicklung von modularen, mehrfunktionalen Mikrosensoren am IMPT, die dazu dienen, nutzungs-, wartungs- und recyclingrelevante Daten während des gesamten Lebenszyklus eines Bauteils zu erfassen.
    Jahr: 2011
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft
    Laufzeit: 2005 - 2017
  • SFB 653- T05: Verfahren und Werkzeugsystem zur Applikation und Integration von substratlosen modularen Mikrosensoren
    Das Hauptziel des Transferprojektes liegt in der Überführung der bisher im Teilprojekt S1 entwickelten substratlosen Sensortechnologie in eine fertigungsorientierte Umgebung. Mit diesem Ziel werden die bisherigen Ergebnisse aus der Grundlagenforschung in einer industriegerechten Applikation und deren Eignung evaluiert.
    Jahr: 2014
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft
    Laufzeit: 2013-2016

Mikrotribologie

  • SFB 1368 C03 – Untersuchung tribologischer Systeme für Werkzeugbeschichtungen in inerter Atmosphäre
    Im Sonderforschungsbereich 1368 „Sauerstofffreie Produktion“ werden Vorgänge und Mechanismen in den Prozessen der Fertigungstechnik untersucht, die unter sauerstofffreier Atmosphäre durchgeführt werden. Das IMPT erforscht dabei im Teilprojekt C03 den Einfluss der Atmosphäre auf tribologische Systeme für die spätere Entwicklung von Werkzeugbeschichtungen in inerter Atmosphäre. Wichtige Aspekte sind dabei unter anderem die Identifizierung und Quantifizierung grundlegender Zusammenhänge der Verschleißvorgänge in silan-dotierter Atmosphäre, Diffusions- und Adhäsionseffekte und die Untersuchung möglicher neuartiger Legierungsbildungen an den Grenzflächen.
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 2020 - 2023

Medizintechnik

  • TR37 - B5 - Magnetische Polymer-Nanopartikel
    Im Rahmen des TR37 - B5 werden von der Klinik und Poliklinik für Herzchirurgie der Universität Rostock und dem Institut für Mikroproduktionstechnik (IMPT) der Leibniz Universität Hannover neue Methoden entwickelt, bei denen durch gezielte Manipulation von magnetischen Nanopartikeln neue Anwendungen und Untersuchungsmöglichkeiten in der Medizintechnik ermöglicht werden.
    Jahr: 2011
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft
    Laufzeit: 2007 - 2011

[nicht kategorisiert]

  • gebo - T5 - Hochtempertur Sensoren: Drucksensor (IMR) und Magnetfeldsensor (IMPT)
    Im Rahmen des Forschungsverbundes gebo entwickelt das Institut für Mikroproduktionstechnik (IMPT) einen Hochtemperatur-einsatzfähigen Magnetfeldsensor zur Erfassung des Erdmagnetfeldvektors in allen drei Raumrichtungen.
    Jahr: 2011
    Förderung: Ministerium für Wissenschaft und Kultur (MWK) + Baker Hughes INTEQ GmbH
    Laufzeit: 2009 – 2014
  • Integration ultradünner Magnetfeldsensoren in intelligente Automatisierungskomponenten (UltraMag) - Teilprojekt: Entwicklung ultradünner, dreidimensional messender Magnetfeldsensoren
    Im Rahmen des Forschungsverbundes wird am IMPT ein ultradünner Magnetfeldsensor zur Ermittlung des Zustandes eines elektrischen Motors entwickelt, dessen Ziel ist, den Betrieb durch verfeinerte Steuer-und Regelalgorithmen zu optimieren.
    Jahr: 2011
    Förderung: Bundesministerium für Bildung und Forschung
    Laufzeit: 2009 – 2013
  • Innenohrmikrowandler zur Anregung der Perilymphe bei Schwerhörigkeit
    Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Implantierbaren Hörgerätes (Innenohr-Mikrowandler) zur Wiederherstellung des Hörvermögens durch mechanische Anregung der Perlilymphe der Cochlea. Die Bearbeitung erfolgt in Zusammenarbeit mit der Medizinischen Hochschule Hannover.
    Jahr: 2011
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft
    Laufzeit: 2008 - 2012
  • SPP 1337 - Aktive Mikrooptik - Teilprojekt: Elektromagnetische Ansteuerung von Mikrooptiken: Adaptive Systeme auf der Basis ferrofluidischer Aktoren
    Im Rahmen dieses Projektes entwickelt und fertigt das IMPT dünnfilmtechnische Komponenten für einen ferrofluidischen Mikroaktor, welcher die Bewegung einer ferrofluidischen Flüssigkeitssäule und somit die Verdrängung einer optischen Flüssigkeit in einem Mikrokanal bewirkt. Dies führt zur Bildung einer flüssigen Linse am Ende des Kanals, deren Krümmungsradius und damit deren Brennweite eingestellt werden kann.
    Jahr: 2011
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft
    Laufzeit: 2008 - 2011
  • Erforschung und Entwicklung eines hochauflösenden induktiven Messsystems (Mikro-Inductosyn®)
    In diesem Fördervorhaben erfolgt die Erforschung, Entwicklung und dünnfilmtechnische Fertigung eines miniaturisierten, hochauflösenden, induktiven Wegmesssystems auf Basis des Inductosyn®-Prinzips.
    Jahr: 2011
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft
    Laufzeit: 2008 - 2010
  • Performance Advances in Recording through Micro Actuation
    Voraussetzung für eine optimale Aufzeichnungsdichte in Festplattenspeichern sind eine minimale Flughöhe und eine perfekte Spurfolge des Schreib-/Lesekopfes.
    Jahr: 2011
    Förderung: Europäische Union
    Laufzeit: 2005 - 2009
  • Offene Hochschule Niedersachsen (OHN)
    Die Leibniz Universität Hannover verfolgt im Rahmen der Initiative „Offene Hochschule Niedersachsen“ (OHN) das Hauptziel, den Weg für gewerblich Ausgebildete, die keine klassische Hochschulzugangsberechtigung (allgemeine Hochschulreife/ das Abitur) vorzuweisen haben, an die Hochschule zu erleichtern.
    Jahr: 2011
    Förderung: Niedersächsischen Ministerium für Wissenschaft und Kultur
    Laufzeit: 2009 - 2012
  • SFB 516 - A1 - Auslegung aktiver Mikrosysteme
    Ziel des Teilprojektes A1 am IMPT ist der Entwurf und die dünnfilmtechnische Fertigung eines Mikroschrittmotors, der sich für die Feinpositionierung im Nanometerbereich eignet.
    Jahr: 2011
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft
    Laufzeit: bis 2010
  • Schärfen von Trennschleifscheiben für die mechanische Hochpräzisionsbearbeitung mittels Laserstrahlung
    Das mechanische Abrichten von metallgebundenen Trennschleifblättern für die Hochpräzisionsbearbeitung sprödharter Werkstoffe erfolgt mittels Schärfblöcken. Bei diesem Schärfen tritt allerdings etwa zwei Drittel des Blattverschleißes auf. Dieses Projekt hat zum Ziel, durch Einführung eines Laserdressingverfahrens bei gleichem Schärfegrad den Blattverschleiß wesentlich zu verringern.
    Jahr: 2011
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft
    Laufzeit: 2010 - 2012
  • SFB 516 - B1 - Fertigung magnetischer Schichten für elektromagnetische Mikroaktoren
    Beim Aufbau von elektromagnetischen Mikroaktoren werden weichmagnetische und hartmagnetische Materialen verwendet. Im Rahmen dieses Projektes sollen geeignete Herstellungsprozesse sowie Strukturierungsverfahren für diese magnetischen Schichten zur Integration in aktiven Mikrosystemen entwickelt werden.
    Jahr: 2011
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft
    Laufzeit: bis 2010
  • Magnetoelastische Sensoren für die Überwachung von mechanischen Verformungen an der Grenze Faser-Matrix in Verbundwerkstoffen
    Eine ortsauflösende Spannungs- und Dehnungssensortechnik soll durch die Nutzung magnetostriktiver Materialien auf der Oberfläche von Kohlenstoffeinzelfasern und Mikrofeinstrukturierung dieser Schichten erzeugt und zur elektronischen Überwachung des Belastungszustandes von sicherheits- oder servicerelevanten Faserverbundbauteilen eingesetzt werden.
    Jahr: 2011
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft
    Laufzeit: 2008 - 2011
  • Hearing for all
    Entwicklung verbesserter Hörimplantate zur optimierten mechanischen, elektrischen und optischen Stimulation des Innenohres. Durch Integration sensorischer Elemente können die Aktuatoren auch als Sensoren Verwendung finden („theranostische Implantate“). Sie ermöglichen eine genaue funktionelle Charakterisierung des peripheren auditorischen Systems und erlauben eine fortlaufende Anpassung der Stimulationsstrategien an Veränderungen des Hörvermögens.
    Jahr: 2012
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft
    Laufzeit: 2012 - 2017
  • Planare Optronische Systeme (PlanOS) - A05
    Ziel des Projekts ist vollständig polymerbasierte und großflächig ausgelegte Sensornetzwerke herzustellen, die komplett auf elektronische Bauteile verzichten können.
    Jahr: 2014
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft
    Laufzeit: 2013 - 2017
  • BRANDI
    Im Rahmen eines Teilvorhabens im Projekt Brandi sollen die Grundlagen für eine Aufbau- und Verbindungstechnik einer Mikroelektronenquelle erforscht werden, welche als Ionisationsquelle in nicht-radioaktiven, sehr sensitiven Sensorsystemen zur Brandfrüherkennung eingesetzt werden soll.
    Jahr: 2014
    Förderung: Bundesministerium für Bildung und Forschung
    Laufzeit: 2013 - 2016
  • Mikrofräser
    Im Rahmen dieses Vorhabens sollen sowohl mechanische Fertigungsverfahren als auch eine Kombination aus Lithografie und Ätzprozessen für die wirtschaftliche Batchherstellung von Mikrofräsern aus Siliziumkarbid entwickelt und grundlegend erforscht werden.
    Jahr: 2014
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
    Laufzeit: 2014 - 2017
  • STUDIUM INITIALE
    Das Teilprojekt „STUDIUM INITIALE“ ist ein gemeinsames Projekt des Instituts für Mikroproduktionstechnik (IMPT) und der Zentralen Einrichtung für Qualitätsentwicklung in Studium und Lehre (ZQS) der Leibniz Universität Hannover. Es wird innerhalb des Wettbewerbs „Aufstieg durch Bildung: Offene Hochschulen“ vom BMBF gefördert und ist Teil des Verbundprojektes Mobilitätswirtschaft. Mittlerweile ist die zweite Förderphase des Wettbewerbs mit einer Laufzeit bis zum 30.09.2017 angelaufen.
    Jahr: 2014
    Laufzeit: 2011 - 2017
  • Kooperationsprojekt „Lichtbasierte Analytik zur Bestimmung der Konzentration von Chlordioxid“ (LAClO2)
    Ziel dieses Kooperationsprojekts ist die Realisierung eines innovativen Sensors, der mit der Methode der direkt photometrischen Analyse die Konzentration von Chlordioxid bestimmen kann.
    Jahr: 2015
    Laufzeit: 2015 - 2017
  • Taktiles Display für Virtual-Reality-Anwendungen
    Das Forschungsprojekt „Taktiles Display für Virtual – Reality – Anwendungen“ beinhaltet die Konzeptionierung eines neuartigen taktilen Displays, um Sinneseindrücke nachzubilden, welche die haptische Reizwahrnehmung ansprechen.
    Jahr: 2016
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft
    Laufzeit: 2013 - 2017
  • WInSiC4AP
    Das Projekt Wide Band Gap Innovative SiC for Advanced Power (WInSiC4AP) ist ein internationales Kooperationsprojekt, das durch die EU-Initiative ECSEL gefördert wird. Die über 20 Partner aus Frankreich, Italien und Deutschland entwickeln gemeinsam Halbleiterelemente und Schaltungen, die auf Siliciumcarbid beruhen.
    Jahr: 2017
    Förderung: ECSEL (EU)
    Laufzeit: 2017 - 2021
  • Lichtbasierte Analytik zur Bestimmung der Konzentration von Chlordioxid (LaClO2)
    Im Rahmen des Projektes „Lichtbasierte Analytik zur Bestimmung der Konzentration von Chlordioxid“ (LaClO2) wird ein neuartiger Sensor zur Überwachung des Chlordioxidgehalts von Brauch-, Prozess- und Trinkwasser entwickelt und getestet.
    Jahr: 2017
    Förderung: EFRE (EU)
    Laufzeit: 2017 - 2019
  • Werkzeugintegrierte Temperaturmessung für das Presshärten
    Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurde auf Basis der Dünnschichttechnologie ein taktiler thermoresistiver Temperatursensor für den Einsatz in der Warmumformung entwickelt. Durch die Auswahl eines geeigneten Basismaterials sowie die Entwicklung einer Sensorkontaktierung außerhalb des mechanisch belasteten Bereiches, konnte eine negative Beeinflussung der Bauteileigenschaften vermieden werden. Zur Realisierung einer wirtschaftlichen Standzeit wurde die Sensoroberfläche mit einer Verschleißschutzschicht versehen. Neben der Realisierung einer Vollkontrolle im Rahmen der Qualitätssicherung, können die Sensoren zudem zu einer wirtschaftlicheren Gestaltung des Produktionsprozesses beitragen.
    Jahr: 2017
    Förderung: AiF
    Laufzeit: 2014 - 2017
  • Flexible Mono- und Multilayermikroschleifwerkzeuge für die Ultrapräzisions- und Mikrobearbeitung von duktilen Werkstoffen
    Dünnfilmtechnisch hergestellte Schleif­werkzeuge weisen großes Potenzial für die Fertigung hoher Oberflächengüten und für die Ferti­gung von Mikrostrukturen auf. Im Rahmen dieses Vorhabens ist das Ziel die grundle­gende Untersuchung und Modellierung der Zusammenhänge zwischen dem Herstel­lungspro­zess und dem Einsatzverhalten der neuartigen Mikroschleif­werkzeuge.
    Jahr: 2017
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
    Laufzeit: 2017 - 2019
  • Grundlegende Untersuchung der Mechanismen des Ultraschall-Wedge-Wedge-Bondens durch Änderung der Topographie
    Die Ultraschall-Drahtbondtechnik wird in der Mikroelektronik seit mehr als einem halben Jahrhundert angewendet. Dennoch sind die zugrundeliegenden Mechanismen nicht vollständig verstanden, was eine weitere Verbesserung dieser Technik verhindert. Der Kern des Projektes besteht in dem Auffinden noch unbekannter Mechanismen sowie der Untersuchung ihres Einflusses auf den Bondprozess.
    Jahr: 2017
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 2017 - 2021
  • Kompakte Atomchiptechnologie für den Einsatz unter Schwerelosigkeit (KACTUS)
    Ziel des KACTUS Projekts ist eine weitere Miniaturisierung und Weiterentwicklung von wissenschaftlichen Geräten zur Erzeugung von Bose-Einstein-Kondensaten, einem makroskopischen Quantenobjekt, in dem sich die Mehrzahl aller Teilchen im gleichen quantenmechanischen Zustand befinden. Diese weisen alle die gleiche Wellenfunktion auf und bilden damit die Grundlage für die Atominterferometrie, bei der die Wellen-Eigenschaften von Atomen analysiert werden, um etwa die Gravitationskonstante zu bestimmen. Konkret soll in diesem Projekt der Aufbau der sogenannten Atomchips verbessert werden.
    Jahr: 2017
    Förderung: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
    Laufzeit: 2016 - 2019
  • SFB 653 T14 - Entwicklung und Herstellung von direktabgeschiedener Sensorik auf Baugruppen einer Bohrlochgarnitur
    Im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 653 „Gentelligente Bauteile im Lebenszyklus“ ist dieses Transferprojekt in Zusammenarbeit mit einem Industriepartner entstanden. Ziel des Projekts ist die dünnfilmtechnische Herstellung sensibler Dehnungsmessstreifen (DMS), die die mechanischen Belastungen von Bohrgarnituren detektieren können und den Umgebungsbedingungen unter Tage standhalten. Hierzu kommt eine neuartige, zum Patent angemeldete Beschichtungsanlage zum Einsatz, die es erlaubt, Sensoren direkt auf Bauteiloberflächen beliebiger Größe abzuscheiden. Das Projekt adressiert neben der Entwicklung temperaturkompensierter DMS auch den Aspekt der Abscheidung auf gewölbten Oberflächen.
    Jahr: 2018
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 2018 - 2021
  • KACTUS II
    Innerhalb des ersten Verbundprojekts KACTUS konnte am IMPT in Zusammenarbeit mit dem Institut für Quantenoptik (IQ) und der Humboldt Universität Berlin (HUB) eine neue Generation Atomchips entwickelt werden, welche sich durch geeignetere Materialien und bessere Fügeprozesse auszeichnen, sodass diese neue Atomchipgeneration sich durch schnelleres Schaltverhalten und bessere Vakuumeigenschaften auszeichnen. Basierend auf dieser neuartigen Plattform sollen im Rahmen von KACTUS II den Atomchips weiterführende Funktionen hinzugefügt werden, welche neben der weitergehenden Miniaturisierung auch eine drastische Reduktion der Komplexität des Gesamtaufbaus zur Folge haben werden. Hierbei steht die Untersuchung neuer Chipmaterialien, die Einbringung mehrerer stromführender Lagen pro Chip und die Verbesserung der optischen Qualität der Spiegelschicht für interferometrische Anwendungen im Vordergrund.
    Jahr: 2019
    Förderung: BMWK
    Laufzeit: 2019 - 2022
  • QCHIP
    Am IMPT werden sogenannte Atomchips als Bestandteil von magneto-optischen Fallen für kompakte Materiewelleninterferometer entwickelt. In Kombination mit einer aufwendigen Laserkühlung erzeugen diese Atom Chips Magnetfeldkonfigurationen, um Atome unter Ausnutzung des Zeeman Effekts zu fangen und zu kühlen. Dies stellt den ersten Schritt zur Erzeugung eines Bose-Einstein-Kondensats dar, welches als Testmasse für die Interferometrie dient. Um solche hochpräzisen Materiewelleninterferometer im Feld oder an Bord von Satelliten nutzen zu können, soll die Miniaturisierung weiter vorangetrieben werden. Die Anzahl der für die Kühlung notwendigen Laser und Elektronik kann reduziert werden, indem die Oberflächen der Atomchips mit optischen Gittern strukturiert werden. Durch die geschickte Ausnutzung von Beugungseffekten kann somit der Betrieb mit nur einem Laser erfolgen.
    Jahr: 2019
    Förderung: BMWK
    Laufzeit: 2019 - 2022
  • Quantum Frontiers
    Der Exzellenzcluster QuantumFrontiers vereint die Forschungsstärken der Leibniz Universität Hannover, der TU Braunschweig und der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt in Braunschweig mit dem Ziel der Entwicklung von neuen Messkonzepten und Sensortopologien, die auf photonischen Systemen, dedizierten Halbleitersystemen, Nanostrukturen, quanten-manipulierten atomaren und molekularen Ensembles, und sogar makroskopischen Objekten basieren. Das IMPT konzentriert sich dabei schwerpunktmäßig auf die Atominterferometrie und ist mit zwei Arbeitsgruppen involviert.
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 2019 - 2025
  • AiF
    Die Bauteilqualität von Tiefziehteilen unterliegt im Serienbetrieb gewissen Prozessschwankungen auf Grund sich ständig verändernder Eingangsgrößen. Eine umfassende Prozessüberwachung könnte in diesem Zusammenhang eine gleichbleibende Ziehteilqualität sicherstellen und die Anzahl an Ausschussteilen reduzieren. Im Rahmen des Projektes soll der Materialfluss des Tiefziehblechs mit Hilfe einer am IMPT speziell hierfür entwickelten Sensoreinheit erfasst und ausgewertet werden. Das Projekt beinhaltet u.a. die simulative Auslegung und dünnfilmtechnische Fertigung eines induktiven Sensors sowie den Aufbau eines Regelkreises im industrienahen Umfeld.
    Jahr: 2019
    Förderung: Forschungsvereinigung für Stahlanwendungen (FOSTA)
    Laufzeit: 2019 - 2024
  • PhoenixD
    Das Exzellenzcluster PhoenixD beschäftigt sich mit der Thematik optische Präzisionsgeräte schnell und kostengünstig mittels additiver Fertigung zu realisieren. Diese Vision vereint Forschende aus den Fakultäten Maschinenbau, Physik, Elektrotechnik Informatik und Chemie der Leibniz Universität Hannover und der TU-Braunschweig. Die Forschenden arbeiten gemeinsam an der Simulation, Herstellung und Anwendung optischer Systeme. Die zurzeit auf Glas basierenden Systeme sind aufwendig, meist per Hand, hergestellt und benötigen teilweise große Bauräume. Die Zusammenarbeit der unterschiedlichen Fachbereiche soll nun ein digitales Fertigungssystem erarbeiten mit denen individualisierte optische Produkte realisiert werden können.
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 2019 - 2025
  • Batchgefertigte nachgiebige Mikroschleifwerkzeuge für die Endbearbeitung metallischer Oberflächen
    Dünnfilmtechnisch hergestellte Schleifwerkzeuge weisen großes Potenzial für die Fertigung hoher Oberflächengüten und für die Fertigung von Mikrostrukturen auf. Im Rahmen dieses Vorhabens ist das Ziel die Untersuchung und Modellierung der Zusammenhänge zwischen dem Herstellungsprozess und dem Einsatzverhalten der neuartigen, nachgiebigen Mikroschleifwerkzeuge
    Jahr: 2019
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
    Laufzeit: 2019 - 2022
  • Magnetic Measurement Advances (MagMA)
    Im Forschungsprojekt Magnetic Measurement Advances (MagMA) erarbeitet das IMPT für seinen Industriepartner GlobalFoundries mögliche Messmethoden und -einrichtungen, um die Qualität und die Eigenschaften abgeschiedener magnetischer Schichten zu bestimmen, ohne dass die Wafer die Produktionslinie verlassen müssen. Aufgrund der Limitierungen der etablierten Messverfahren erfolgt die Untersuchung der Schichten notwendigerweise an herausgetrennten Stücken des Wafers. Das hat jedoch zur Folge, dass eine weitere Bearbeitung des Wafers im Anschluss nicht mehr möglich ist, da dieser nur als Ganzes prozessiert werden kann. Das verursacht nicht nur bei der Entwicklung neuer Schichtstapel erhebliche Mehrkosten, sondern auch bei der Qualitätssicherung bestehender Systeme und Prozesse.
    Leitung: Eike Fischer
    Jahr: 2021
    Förderung: GlobalFoundries
    Laufzeit: 2021 - 2022
  • QGyro+ (Entwicklung einer kompakten Experimentalplattform eines gyrostabilisierten Quantennavigationssensors)
    In dem Forschungsprojekt QGyro+ sollen hochgenaue Quanteninertialsensoren zur Stützung konventioneller Inertialnavigationssensoren entwickelt und getestet werden. Hochgenaue und nicht manipulierbare Navigationssysteme, die auch verwendet werden können, wenn her-kömmliches GPS nicht zur Verfügung steht, sind insbesondere für Luft-, Raum- und Schiff-fahrt sowie autonomes Fahren wichtig. Das zentrale Ziel des Vorhabens ist es, einen Sechs-Achsen Quanteninertialnavigationssensor zu entwickeln. Mit diesem Gerät sollen driftfreie und hochgenaue Quanteninertialsensoren erstmals für den Einsatz in der autonomen Naviga-tion getestet werden, um den Weg zu neuen Anwendungsfeldern zu eröffnen. Dieser Sensor soll im Projektverlauf als kompakte Experimentalplattform aufgebaut und eingesetzt werden (QINS-Experimentalplattform). Das IMPT übernimmt dabei eine Schlüsselrolle, indem es die Miniaturisierung diverser Systemkomponenten vorantreibt. Zur Erhöhung des Integrations-grads kommen sogenannte Atomchips, als Bestandteil der magneto-optischen Falle, mit er-weiterten Spiegelreferenzflächen zum Einsatz, die am IMPT entwickelt und gefertigt werden. Darüber hinaus forscht das IMPT an verschiedensten Technologien, um insbesondere das erforderliche Ultrahochvakuumsystem und die zugehörige Vakuumperipherie zu miniaturisie-ren. Ein vielversprechender Ansatz zur Aufrechterhaltung des Ultrahochvakuums (UHV) ist dabei das aktive Pumpen des Systems sowie die entsprechende Druckmessung mithilfe von mikrotechnisch gefertigten, magnetfeldfreien Ionengetterpumpen auf Basis von Feldemit-terarrays. Die am IMPT entwickelten Feldemitterarrays bestehen dabei aus hunderttausenden nanoskaligen Feldemittern mit jeweils konzentrischen Extraktionselektroden. Diese Elektro-nenquellen stellen freie Elektronen zur effizienten Restgasionisation zur Verfügung, sodass die ionisierten Restgasatome anschließend an einem funktionalisierten Ionenkollektor gebun-den werden können. In Kombination mit neuentwickelten Vakuumkammerkonzepten soll da-mit langfristig die Vision einer UHV-Mikrokammer mit integrierter Pump- und Messtechnik und Atomchiptechnologie realisiert werden.
    Leitung: Alexander Kassner, M.Sc.
    Jahr: 2021
    Förderung: DLR
    Laufzeit: 01.01.2021 - 01.03.2026
  • ENDEMAR (Energieersparnis durch Einsatz multipler autarker Regelsensorik)
    Intelligenter Energiefluss - Verbrauchsreduzierung durch neuartige wartungsfreie Sensoren in Gebäuden und Quartieren Das Ziel des vom Deutschen Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderten Verbundforschungsprojekt besteht in einer intelligenten Steuerung von Energieverbrauchern in insbesondere Produktions- und Lagerhallen. Das Prinzip wird mit LED-Beleuchtungsquellen demonstriert und ist offen für weitere Verbraucher, z.B. Klimaanlagen und Heizungen. Die Regelung stützt sich dabei erstmals auf intelligente, wartungsfreie, autarke Sensorik mit passiver und aktiver Steuerfunktion mit extrem geringem Energieverbrauch. Projektbeteiligt sind drei Industrieunternehmen und drei Forschungseinrichtungen. Das IMPT unterstützt bei der Entwicklung eines geeigneten energieoptimierten Energyharvesters für die Energieversorgung eines autarken, wartungsfreien Bedienelements.
    Leitung: Folke Dencker
    Jahr: 2021
    Förderung: Deutsches Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz
    Laufzeit: 2021-2024
  • ISiG – Integrierte Sensorik für intelligente Großwälzlager
    Im Kontext der Digitalisierung spielt die Erfassung von Messdaten im Einsatz von Großbauteilen eine zentrale Rolle. Für Wälzlager ist das Applizieren von herkömmlichen Sensoren aufgrund der Abmessungen bisher in Situ kaum möglich ist, sodass das Projekt „ISiG“ den Einsatz verschiedener, maßgeschneiderter Dünnfilmsensoren adressiert. Diese werden mithilfe von Beschichtungsverfahren direkt auf dem Maschinenelement hergestellt und somit bauteilinhärent integriert werden. In Kooperation mit dem Institut für Maschinenkonstruktion und Tribologie (IMKT) erfolgt dabei zunächst die Simulation der auftretenden mechanischen Belastungen und die daraus abzuleitende Auslegung der Sensorknoten. Die hohe Flächenpressung, der Schlupf und der Verschleiß stellen höchste Anforderungen an die Sensorik, weshalb der Aufbau redundanter Sensorsysteme durch eine intelligente Sensordatenfusion ein übergeordnetes Ziel darstellt.
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 2021-2024
  • MicroMill
    Die Mikrofräsbearbeitung findet aufgrund von fortschreitenden Entwicklungen in der Mikrowerkzeugherstellung vermehrt Anwendungen. Strukturierungen eines Werkstücks mit Geometrien im Mikrometermaßstab sind dank immer kleiner werdenden Fräsern möglich. Diese sind jedoch aufwändig in der Herstellung. Jedes Fräswerkzeug muss aus Vollmaterial hergestellt und zeitintensiv geschliffen werden. Dies spiegelt sich daraufhin im Preis der Werkzeuge wieder. Die in diesem Projekt herzustellende Mikrofräswerkzeuge sollen in einem Batchfertigungsprozess aus Siliziumcarbid gefertigt werden, so dass mehrere hundert Fräsköpfe pro Prozess produziert werden können. Für die Strukturierung der Fräsköpfe wird ein Trockenätzverfahren verwendet, dessen Prozessparameter für eine möglichst anisotrope Ätzung mit hohen Ätzraten evaluiert werden müssen. Da das Fräswerkzeug zweiteilig produziert wird und aus Fräskopf und Werkzeugschaft besteht, wird eine ideale Fügemethode gesucht, mit der beide Teile prozesstechnisch sicher verbunden werden können. Dafür werden unterschiedliche Fügemedien und chemische, wie mechanische Oberflächenbehandlungen an den zu fügenden Flächen erprobt. Die resultierende Haftfestigkeit der zwei Werkzeugteile wird untersucht. Weiterhin muss eine sehr präzise Montagestrategie entwickelt werden, damit der Fräskopf zentriert auf dem Werkzeugschaft aufgebracht werden kann. Andernfalls kann es unter anderem zu Formungenauigkeiten bei der Strukturierung der Werkstücke kommen. Mit dem Projektpartner Reißfelder Profilschleifen GmbH wird das Herstellungsverfahren anschließend industrialisiert und die Anwendungsgrenzen der Fräswerkzeuge an diversen Materialien mit industriellem Nutzen, wie Kupfer oder Stahl, ausgetestet. Am Ende sollen kleinste Mikrofräswerkzeuge aus Siliziumcarbid stehen, die in verschiedenen Bereichen, wie der Medizintechnik, zur spanenden Bearbeitung eingesetzt und im industriellen Maßstab hergestellt werden können.
    Jahr: 2021
    Förderung: Förderprogramm ZIM (Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK)
    Laufzeit: 2021-2023
  • Kraftsensitive Führungssysteme auf Basis direktabgeschiedener bauteilindividueller Sensorik
    In den Werkzeugmaschinen der modernen Produktionstechnik stellen Kräfte eine wichtige Informationsquelle zur Prozess- und Zustandsüberwachung dar. So lassen sich mit einer Überwachung der auftretenden Prozesskräfte Werkzeugbrüche und Prozessfehler erkennen sowie Werkzeugabdrängung und Werkzeugverschleiß abschätzen. Am Beispiel einer Portalfräsmaschine kommen in diesem Projekt aufgrund der hohen Anforderungen an die notwendigen Sensoren neuartige, direktabgeschiedene Dehnungsmessstreifen (DMS) zum Einsatz. Die Herstellung geschieht dabei direkt auf den Führungswagen (siehe Abbildung), mit deren Hilfe der Fräskopf in allen drei Raumrichtungen auf Linearprofilschienen bewegt wird. Dabei entstehen besonders dünne und sensitive Sensoren, die die Kräfte und Momente hochgenau aufnehmen können. Durch Methoden zur Simulation der optimalen Sensorpositionen und Sensordatenfusion wird das volle Potenzial der Technologie ausgeschöpft.
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 2021 - 2024
    © Bosch-Rexroth
  • Gallium Nitride for Advanced Power (GaN4AP)
    Das Projekt GaN for Advanced Power (GaN4AP) ist ein internationales Kooperationsprojekt, das durch die EU-Initiative ECSEL gefördert wird. Weltweit wächst die Anzahl an Hybrid- und Elektroautos stetig. Damit einhergehend wird auch eine größere Anzahl an Hochleistungselektronik in der Ladetechnik benötigt. Um den steigenden Anforderung gerecht zu werden, soll in diesem Projekt mit Partnern aus Italien, Tschechien, Frankreich und Deutschland Hochleistungstransformatoren auf Galiumnitridbasis realisiert werden. Das IMPT beteiligt sich am Projekt durch die Herstellung von Transformatoren und Induktivitäten in Planartechnik auf Printed Circuit Boards (PCBs) und Molded Interconnect Devices (MIDs). Diese sind zum Ansteuern und Filtern des elektrischen Signals essenziell. Durch die planare Struktur ist es möglich den Forderungen zur Miniaturisierung von elektrischen Systemen und gleichzeitiger Leistungssteigerung gerecht zu werden.
    Leitung: Folke Dencker
    Jahr: 2021
    Förderung: ECSEL (EU)
    Laufzeit: 2021 - 2024
  • Ultraschall-Silbersintern
    Die heutigen Anforderungen an Leistungselektronik sind besonders durch die E Mobilität stark gestiegen, sodass die Verbindungseigenschaften von bewährten Verfahren wie z.B. Löt- oder Klebeverfahren nicht mehr zukünftigen Anforderungen genügen. Das Silberverbindungssintern gewinnt aufgrund der überlegenen elektrischen und thermischen Eigenschaften an Bedeutung. Die langen Prozesszeiten und hohen -temperaturen sowie -drücke verhindern jedoch den flächendeckenden Einsatz des Fügeverfahrens. Hier setzt das von der DFG geförderte Projekt an und erforscht die Optimierung dieser Prozessparameter durch den Einsatz von Ultraschall. Mit Hilfe geeigneter Legierungspartner werden außerdem niedrigschmelzende Sinterpasten hergestellt, mit welchen der Prozess des Ultrasonic Transient Liquid Phase Sintering (ULTPS) etabliert werden soll.
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 2021 - 2023
  • Quantum Valley Lower Saxony
    Das übergeordnete Ziel des QVLS besteht in dem Aufbau eines Quantencomputers mit 50 Qubit. Das IMPT ist Teil dieses exzellenten Forschungsnetzwerks mit Zugang zu einzigartiger Infrastruktur des gesamten Konsortiums. Das Team ist sowohl national als auch international hervorragend vernetzt und nimmt (neben QVLS-Q1) an wichtigen Kollaborationen, einschließlich des Exzellenzcluster „QuantumFrontiers“ teil. Das IMPT ist Teil mehrerer Teams. In QVLS T2.4 befassen wir uns aufbauend auf unserer Expertise im Bereich der Atomchip-Fertigung mit der Entwicklung und dem Aufbau eines Atomchips mit der Möglichkeit, ein Glasgehäuse auf der Oberfläche des Atomchips aufzubringen und diesen zu kapseln. In diesem Zuge evaluieren wir die Fügetechniken hinsichtlich der Hermetizität. In einer neuartigen Implementierung dieser Atomchips mit einer Gitter-basierten magneto-optischen Falle soll ferner die Integration eines optischen Gitters in die Atomchip-Oberfläche erfolgen. In QVLS T3.1 entwickeln wir Prozesse und Methoden, um einen Ionenfallen-Chip mitsamt der dazugehörigen Quantenkontrollkomponenten (CMOS-Elektronikchip, aktiver photonischer Chip, passiver optischer Interposer) zu verbinden. Das schließt alle Verbindungen zur Außenwelt (Kabel, Fasern) mit ein. Diese Ionenfallen-Packaging-Lösung wird auf Techniken der 3D-Hybridintegration basieren, um das Stapeln und Bonden von Dies aus Keramik-, Glas- und Siliziumsubstraten auf Waferebene zu ermöglichen. In QVLS T3.3 befasssen wir uns im Zuge der Miniaturisierung des Vakuumsystems und der für den Betrieb des Quantensensors notwendigen Peripherie mit der Evaluierung des Fügens von Glas auf Titan sowie dem Fügen von Komponenten unter UHV-Bedingungen (themo-kompressiv und anodisch). Ferner sind wir an der Entwicklung einer Pumptechnik beteiligt, die zunächst auf Basis von nicht verdampfbaren Gettermaterialien (NEG) ausgeführt werden soll. Weiterhin entwickeln und charakterisieren wir eine Plattform für chip-basierte Atomquellen für die Nutzung in Quantensensoren.
    Jahr: 2021
    Förderung: VolkswagenStiftung & Niedersächsisches Ministerium für Wissenschaft und Kultur
    Laufzeit: 2021 - 2025
  • Magdat II
    Im Rahmen von Industrie 4.0 und der damit einhergehenden Digitalisierung der Fertigung ist das Interesse nach geeigneten Datenspeichern auf Bauteilen gefragter denn je, um Produkte automatisch erfassen und verarbeiten zu können. Das Forschungsprojekt konzentriert sich auf die Weiterentwicklung von magnetischen thermischen Spritzschichten (z.B. WCCo) als Medium für die Datenspeicherung. Diese Schichten bieten vor allem in rauen Umgebungsbedingungen der Bauteile eine besonders widerstandsfähige Alternative im Vergleich zu herkömmlichen Datenspeicherlösungen wie RFID-Chips. Das Hauptziel des Projektes ist die Optimierung der magnetischen Eigenschaften der Schichten durch die Variation relevanter Prozessparameter. Zusätzlich wird der Einfluss von magnetischen Feldern auf die Gefügeausbildung der Spritzschichten ermittelt, wofür die Prozesskammer mit einem eigens dafür ausgelegten Elektromagneten erweitert wird. Die optimierten Schichtsysteme werden im Anschluss auf ihre erreichbare Datenstabilität und -dichte analysiert. Hierfür wird ein maßgeschneiderter Magnetkopf ausgelegt und konstruiert, um effizientes Schreiben und Lesen der Daten auf den Schichten sicherzustellen. Ein weiteres Projektziel ist die Entwicklung eines Schichtsystems, das für die perpendikulare Datenaufzeichnung geeignet ist und die Applizierung einer weichmagnetischen Schicht unter dem eigentlichen Datenspeicher erfordert.
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 2021 - 2024
  • HARD - Hannover Alliance for Research on Diamond
    Das IMPT hat in Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Uwe Morgner (Institut für Quantenoptik, IQO), Prof. Dr. Michael Kues (Institut für Photonik, IOP), Prof. Dr.-Ing. Marc Wurz (DLR Institut für Quantentechnologie, Universität Ulm), dem Institut für Festkörperphysik der PTB Braunschweig und der AG Paasche (VIANNA, MH-Hannover) eine Förderung über 2,6 Millionen Euro für den Ausbau regionaler Infrastruktur zur Forschung an dem Werkstoff Diamant eingeworben. In dem Infrastrukturprojekt "Hannover Alliance of Research on Diamond (HARD)" werden Anlagen zur Herstellung, Strukturierung und Integration von Diamantschichten beschafft und in Betrieb genommen. Mit diesen Maßnahmen, die aus dem Förderprogramm Europaische Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) innerhalb der REACT-EU Initiative finanziert wird, wird die Infrastruktur für Diamantforschung signifikant erweitert. So sollen zukünftige Forschungsthemen in den Bereichen Produktionstechnik, Optik, Quantenoptik und Gravitaionsphysik, sowie der Biomedizintechnik unterstützt und ermöglicht werden.
    Leitung: Prof. Dr. Uwe Morgner
    Jahr: 2022
    Förderung: REACT-EU EFRE
    Laufzeit: 01.01.2022 - 31.03.2023
  • InnoVaQ
    Die Entwicklung von alltagstauglichen Quantensensoren erfordert einen hohen Miniaturisierungs- und Integrationsgrad des Vakuumsystems. In dem Forschungsprojekt InnoVaQ (Innovative Vakuumtechnologie für Quantensensoren) werden Technologien entwickelt, die es gemeinsam erlauben einen hochkompakten Ultrahochvakuum-Aufbau für einen auf Strontium-Atomen basierenden Quantensensor zu realisieren. Die zunehmende Miniaturisierung im Bereich der Quantensensorik führt langfristig nicht nur zu einer Verkleinerung des Gehäuses, sondern bedingt auch eine Vakuumperipherie in der entsprechenden Größenordnung. Somit wird eine miniaturisierte Pumptechnik benötigt, um kompakte und transportable Quantenmesstechnik zu entwickeln. Hierbei entwickelt das IMPT in Kooperation mit LPKF® ein kombiniertes Gerät, das von dem Funktionsprinzip her einer Ionengetterpumpe ähnelt. Als Kernkomponente dient ein magnetfreier Feldemitter-Ansatz, der die Messungen des Quantensystems nicht beeinflusst. Für die technische Umsetzung des Emitters werden zwei Ansätze verfolgt, zum einen ein Silizium basierter Ansatz (IMPT) und zum anderen ein Glas basierter Ansatz, der mithilfe der LIDE-Technologie gefertigt wird (LPKF®). Die durch das IMPT zu realisierende Pumptechnik beruht auf mikrotechnologisch hergestellten Feldemittern in Form von Spitzen, die mittels eines Trennschleifprozesses gefertigt werden. Diese Technologie wurde von der Leibniz Universität Hannover patentiert und ermöglicht die Herstellung hoch integrierbarer Emitterspitzen, die als Elektronenquellen für die Ionisation in miniaturisierten Ionengetterpumpen fungieren. Wichtig ist, dass in dem entwickelten Vakuumsystem der Druck im Bereich des Ultrahochvakuums (UVH) bei 10-8 bis 10-11 mbar liegt. Für das Erreichen dieses Druckes wird eine Kombination von Vorpumpen und Hochvakuumpumpen benötigt, da ein einstufiges Pumpen von Atmosphärendruck bis ins UHV nicht möglich ist. Nach Erreichen des Zieldrucks soll die in diesem Vorhaben entwickelte miniaturisierte Vakuumpumpe in der Lage sein, den Druck aufrechtzuerhalten und zu messen.
    Jahr: 2022
    Förderung: Bundesministerium für Bildung und Forschung
    Laufzeit: 01.01.2022-31.12.2024
  • Polygrind
    Ziel des Projektes "PolyGrind" ist die Entwicklung einer selbstschärfenden Schleifscheibe mit Vernetzungsmatrizen aus Polyimid bzw. Epoxidharz mit integrierten Kühlkanälen. Dabei werden Schichten mit Kornanteilen von ~17,5 m% aufgebracht, bei denen das Korn beim Abstumpfen freigesetzt wird. Die hohe Vernetzungsgüte wird durch die Mikrostrukturierung mit UV-Licht im Bereich von 365 nm erzielt. Die Fluidkanäle mit Durchmessern von etwa 100 µm werden zunächst simulativ und anschließend in einer Gussform generiert. Ziel ist eine präzise Applikation der Kühlmittel. Der Fertigungsprozess und die UV-Strukturierung wird zunächst an 100 mm Durchmesser-Polyimidscheiben entwickelt und anschließend auf einen Gussprozess für 200 und 400 mm Schleifscheiben mit Schichtdicken von 200 und 250 µm ausgelegt. Aufgrund der festen Vernetzung in der harten Matrix wird ein G-Verhältnis > 1 im Prozess erzielt. Es können bei Vorschüben von ~400 mm/min Ribletstrukturen mit Aspektverhältnis von 0,4 erzielt werden und bei Vorschüben von ~600 mm/min plane Oberflächen mit Ra = 0,1.
    Jahr: 2022
    Förderung: ZIM -Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand
    Laufzeit: 2022 - 2024
  • ProKI
    ProKI ist ein Demonstrations- und Transfernetzwerk für den Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) in der Produktion. Es wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert. Das Ziel besteht darin insbesondere kleine und mittelständische Unternehmen bei der Einführung von KI in der Produktion zu unterstützen. Dazu werden neben diversen Schulungen und Workshops zum Thema KI auch Demonstratoren entwickelt. Das IMPT unterstützt durch den Demonstrator „Mobile Datenakquise“. Dabei handelt es sich um einen mobilen Messaufbau, der die Auswertung von bspw. nachgerüsteter Dehnungs- und Beschleunigungssensorik oder die Auswertung vorhandener, interner Steuerungsdaten von KMU-spezifischen Anlagen ermöglicht. Aufbauend auf den Daten werden die Herausforderungen und Potentiale zum Einsatz von KI im jeweiligen Unternehmen erarbeitet.
    Jahr: 2022
    Förderung: BMBF
    Laufzeit: 2022 - 2024

Letzte Änderung: 29.02.24 Druckversion

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