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Technologien und Werkstoffe

Im Fokus dieses Schwerpunktes stehen innovative Verfahren für die Fertigung, aber auch optische Systeme und die Nano- und Mikrotechnologien. Außerdem ist die Entwicklung neuer, anwendungsspezifischer Werkstoffe ein wesentliches Element in diesem Bereich.

Fertigungstechnologien

Die Fertigungstechnologien an der Ernst-Abbe-Hochschule Jena sind ein sehr industrienaher Forschungsbereich. Zentral ist zum einen die Werkstoffbearbeitung mittels Laser: Markieren, Abtragen, Schweißen. Durch den Einsatz von Laserstrahlung können ganz neue Anwendungsgebiete erschlossen werden, insbesondere bei der Wahl des Materials. Zum anderen ist die Werkzeug- und Zerspantechnik ein Forschungsgebiet an der Hochschule. Hier liegen Erfahrungen zur optimalen Gestaltung von Werkzeugen und Technologien mittels Simulation und Experiment vor.

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O​​​ptiktechnologien​​​ und optische Systeme

Im Forschungsbereich „Optiktechnologien und optische Systeme" wird das Thema Optik aus verschiedenen Perspektiven beleuchtet. Zum einen entwickeln und erproben wir neue optische Systeme im Bereich der Mikrooptik. Diese eröffnen neue Möglichkeiten in Forschungs- und Entwicklungsaufgaben. Darüber hinaus werden an der Hochschule Technologien zur Herstellung hochpräziser Optiken untersucht. Dabei kommen Ultraschall- und Lasertechnologien zum Einsatz.

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Mikro- un​​d Nanotechnologie

Kleinste Strukturen stehen im Mittelpunkt der Forschungsaktivitäten im Bereich „Mikro- und Nanotechnologie". Zum einen findet sich hier die Mikro- und Nanooptik wieder, bei der an der Ernst-Abbe-Hochschule Jena unter anderem zu multifokalen Linsen und Optiken im Subwellenlängenbereich geforscht wird. Ein zweiter Schwerpunkt bildet die Halbleitertechnologie. Die Kernkompetenz liegt in der Anwendung von innovativen hochenergetischen Ionenstrahlkonzepten zur Analyse und Modifikation von Leistungshalbleiterbauelementen.

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A​dditive Fertigungstechnologien

Bei der additiven Fertigung werden Teile im Gegensatz zu traditionellen Fertigungsverfahren nicht subtraktiv wie aus einem Halbzeug, sondern schichtweise aus einzelnen Schichten aufgebaut. Dabei kann eine hohe Bandbreite von Materialien verwendet werden, wobei diese auf einzelne additive Fertigungsverfahren beschränkt sind. Vorteile dieser Technologien sind neben der schnellen und relativ günstigen Prototypenfertigung die hohe Flexibilität hinsichtlich aufbaubarer Geometrien.

Ansprechpartner

Prof. Dr. Jens Bliedtner (Mail: jens.bliedtner@eah-jena.de, Tel.: +49 (0) 3641 205-444)

Technologien im E​​xplosionsschutz

Der Explosionsschutz ist ein bedeutsamer Bereich der Sicherheitstechnik mit der Hauptaufgabe, Explosionen zu vermeiden oder ihre gefährlichen Auswirkungen zu begrenzen. Bei einer Vielzahl von Prozessen können aufgrund der eingesetzten Stoffe explosionsfähige Atmosphären in Verbindung mit dem Sauerstoff in der Luft entstehen. Durch das Hinzuführen einer Zündquelle kann eine bedrohliche Explosion ausgelöst werden. Um diese Gefahr in den betroffenen Bereichen zu reduzieren, existieren verschiedene Maßnahmen zum elektrischen und nicht-elektrischen Explosionsschutz, die stetig mit Hilfe neuer Erkenntnisse weiterentwickelt werden.

Ansprechpartner

Prof. Dr.-Ing. habil. Frank Engelmann (Mail: frank.engelmann@eah-jena.de, Tel.: +49 (0) 3641 205-925)

Funkt​​ionskeramische Werkstoffe

Funktionskeramiken sind in vielen Bereichen der Technik unverzichtbar. Sie gewährleisten, oft unbemerkt für den Nutzer von Geräten, funktionale Eigenschaften (z.B. elektrische, magnetische, optische Funktionen) von einzelnen Bauelementen, welche zum Betrieb von Komponenten und ganzen Systemen notwendig sind. Damit sind funktionskeramische Werkstoffe aus vielen Bereichen der Technik, wie z.B. Informations- u. Kommunikationstechnik, Sensorik, Automotive und Industrie 4.0 nicht wegzudenken.

Ansprechpartner

Prof. Dr. Jörg Töpfer (Mail: joerg.toepfer@eah-jena.de, Tel.: +49 (0) 3641 205-479)

​Metallische Kon​​struktionswerkstoffe

Die Ernst-Abbe-Hochschule Jena arbeitet im Bereich der metallischen Konstruktionswerkstoffe an verschiedenen aktuellen Fragestellungen in enger Zusammenarbeit mit der Industrie. Im Fokus steht insbesondere die Entwicklung und Optimierung metallischer Werkstoffe für verschleißbeanspruchte Bauteile. Ein zentraler Bestandteil der Arbeiten ist die detaillierte Charakterisierung der Werkstoffe hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften, ihres Einsatzverhaltens sowie ihres mikrostrukturellen Aufbaus. Dabei werden insbesondere korrelative Untersuchungen durchgeführt, die mechanische Eigenschaften mit der Mikrostruktur im oberflächennahen Bereich verknüpfen. Ergänzend stehen experimentelle Möglichkeiten zur Verfügung, um Materialverhalten auch unter Hochtemperaturbedingungen zu analysieren.

Ansprechpartner

Prof. Dr. Maik Kunert (Mail: maik.kunert@eah-jena.de, Tel.: +49 (0) 3641 205-493)

Physikalische Werkstoffdiagnostik

Die Physikalische Werkstoffcharakterisierung untersucht Struktur-Eigenschaftsbeziehungen verschiedenster Materialklassen und unterstützt damit die Entwicklung neuer Werkstoffe und Fertigungsprozesse, sowohl innerhalb der EAH Jena als auch mit diversen Partnern in Wissenschaft und Industrie. Die Schwerpunkte liegen auf den Gebieten der Röntgendiffraktometrie (XRD), der Elektronenmikroskopie sowie der Messung physikalischer Eigenschaften von Funktionswerkstoffen (z. B. elektrische Leitfähigkeit, Temperaturleitfähigkeit, Seebeck-Koeffizient). Insbesondere im Bereich der Elektronenmikroskopie kommen modernste Verfahren zum Einsatz, darunter die hochauflösende Elektronenrückstreubeugung (HR-EBSD) und die Transmissions-Kikuchi-Beugung (TKD), mit denen Kristallstrukturen, mechanische Spannungen und Defekte in Werkstoffen lokal und quantitativ untersucht werden können. Darüber hinaus werden neue Analysemethoden entwickelt, wobei die enge Verzahnung von Experiment, physikbasierter Simulation und physik-informierter KI neue Möglichkeiten zur Interpretation komplexer Messsignale und zur Quantifizierung von Messunsicherheiten eröffnet.

Ansprechpartner

Prof. Dr. Thomas Friedrich (Mail: thomas.friedrich@eah-jena.de, Tel.: +49 (0) 3641 205-475)

Nachhaltige Kunststofftechnik

Im Fokus des interdisziplinären Forschungsfeldes „Nachhaltigen Kunststofftechnik“ stehen an der Ernst-Abbe-Hochschule Kunststoffverarbeitungsverfahren und insbesondere Fügeprozesse für den Einsatz in der Kreislaufwirtschaft. Für die Entwicklung ressourceneffizienter Produkte und Prozesse greifen dabei nachhaltige Kunststoffe (z. B. Rezyklate oder biobasierte Polymere), Leichtbau- inklusive Hybridmaterialsysteme, reversible Fügeansätze sowie eine moderne Verarbeitungstechnik ineinandergreifen. Die Fertigung nachhaltiger Kunststoffprodukte beginnt bereits bei Auswahl der Werkstoffe und dem Design der Produkte, da der gesamte Produktlebenszyklus mit seinen Umweltauswirkungen berücksichtigt werden muss. Die Forschungsgruppe der „Nachhaltigen Kunststofftechnik“ bedient damit nicht nur die klassische Kunststoffverarbeitung, sondern erforscht neue Ansätze, um die Kreislaufwirtschaft zu fördern – von der materialwissenschaftlichen Polymeranalyse, über Machbarkeitsstudien bis hin zur Verarbeitung und Testung von Proben oder Demonstratoren.

Ansprechpartner

Prof. Dr. Gernot Hochleitner (Mail: Gernot.Hochleitner@eah-jena.de, Tel.: +49 (0) 3641 205-478)