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Schwerpunkt Hochfrequenztechnik

Die Hochfrequenztechnik ist Arbeitsschwerpunkt und ausgewiesenes Kompetenzfeld des LAMS. Das LAMS bietet seine Expertise zu folgenden Bereichen an:

  • Simulationen und Berechnungen rund um das Impedanz-Matching (HF-Systeme)
  • FEM-Simulation und Berechnung von Elektrodenanordnungen zur dielektrischen Erwärmung
  • Konstruktion und Entwicklung von Matchboxen (Anpassungsnetzwerken)
  • Entwicklung von speziellen Anpassungsregelungen mit hoher Nachstimmgeschwindigkeit und 100% Aufzeichnung aller Parameter
  • Entwicklung von Hochfrequenz- und Impedanzmesstechnik
  • EMV-Messungen an HF-Systemen
  • Entwicklung von HF-Prozessen und Steuerungssoftware zur dielektrischen Erwärmung

Forschungs- und Entwicklungsvorhaben werden in der Regel im Rahmen von Förderprogrammen finanziert und realisiert. Wir arbeiten gerne und sehr erfolgreich mit kleinen und mittelständischen Unternehmen der Region zusammen. Hier bietet das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie die optimale Förderung, da sowohl die Hochschule als auch der Unternehmenspartner Fördermittel erhalten.

Realisierte Projekt- und Anwendungsbeispiele

Thermoformen von Kunststoffen

Das LAMS entwickelte ein energieeffizientes und sauberes Verfahren zum Thermoformen von Kunststoffen und integrierte das System in einen Kunststoffrohr-Biegeautomaten. Die Innovation setzt bei der Kunststofferwärmung an, welche über ein dielektrisches Hochfrequenzverfahren prozesstaktgesteuert auf kleinstem Raum realisiert werden konnte (EU-Patent EP2399717).

Im Unterschied zu konventionellen Erwärmungsverfahren induziert das neue, dielektrische Verfahren die Wärmeenergie im Innern des Kunststoffwerkstücks. Dabei ist es energieeffizient, da nur die Umformzone am Werkstück erwärmt wird, sauber, da keine schädlichen Prozesshilfsmittel benötigt werden, und gut automatisierbar. In realisierten Projekten konnten etwa zehnmal höhere Heizleistungen als mit aktuellen Infrarotsystemen erreicht werden.

F. Aßbeck, S. Grigull, R. Gloor: Dielektrisch gegen Infrarot. Kunststoff Magazin, August 2015, S.12-15.

Material-Fingerabdruck von Kunststoffen

Wichtig für das Verarbeiten und Sortieren von Kunststoffen, z. B. beim Recycling, ist die Kenntnis der Materialzusammensetzung des Kunststoffs. Das LAMS entwickelte ein kalorisches Hochfrequenz-Impedanzspektrometer, mit dem über einen charakteristischen „spektralen Fingerabdruck“ Materialart, Glasübergangstemperatur, Erwärmungsverhalten und Feuchtigkeitsgehalt bestimmt werden. Dazu wird die Impedanz der zwischen zwei elektrisch beheizbaren Elektroden platzierten Kunststoffprobe über ein weites Frequenz- und Temperaturspektrum gescannt.

Mit dem neuen HF-Impedanzspektrometer lassen sich innerhalb weniger Minuten typische kalorische Kennwerte bestimmen. Im Vergleich benötigt die Kunststoffanalyse mit herkömmlichen Differenzkalorimetriegeräten teilweise über eine Stunde.

Hochfrequenztechnik in der Medizintechnik

Aktuell arbeitet das LAMS an der Entwicklung eines mobilen Hyperthermiegeräts für die nichtinvasive Heilanwendung an Mensch und Tier. Bei der Hyperthermie wird ein Körperteil des Patienten gegen die körpereigene Temperaturregulation gezielt überwärmt, um so z.B. die Wirksamkeit von Medikamenten oder Behandlungen zu verstärken oder eine Immunreaktion auszulösen.