Prof. Dr.-Ing. habil. Arnim Nethe

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Dr. Arnim Nethe

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Schriftenreihe Prozessmodelle - Band 1

Bernd Hilgenfeld, Arnim Nethe, Hanns-Dietrich Stahlmann: Produktionsverfahren zur Beeinflussung von Polymerschichten

Bernd Hilgenfeld, Arnim Nethe, Hanns-Dietrich Stahlmann

Produktionsverfahren zur Beeinflussung von Polymerschichten

Berlin, Verlag Dr. Köster, 1998
ISBN 3-89574-312-7

Im Rahmen des vorliegenden Buches werden die Möglichkeiten untersucht, bestehende Fertigungsverfahren bei der Herstellung und Innenbeschichtung von Blutmembranen mittels Applikation dielektrischer Kräfte durch Gleich- und Wechselfelder, die an den Grenzflächen von Medien unterschiedlicher Polarisierbarkeit im starken elektrostatischen Feld entstehen, zu unterstützen. Weiterhin werden Möglichkeiten analysiert, Kräfte auf dielektrischen Grenzflächen sowohl zur Verminderung des störenden Einflusses der Erdschwere beim Aushärten der Schichten als auch zur Beeinflussung der Oberflächenstabilität und -glätte zu nutzen.

Durch den Entwurf und die Optimierung entsprechender Elektrodenanordnungen lassen sich Kraftdichteverteilungen auf den Herstellungsformen weitgehend modellieren. Dazu wird ein bereits vorhandenes Rechenverfahren angepasst und weiterentwickelt. Dieses Rechenverfahren eignet sich durch die in kurzer Rechenzeit erzielbaren Feldlösungen gut für den Einsatz in einem Optimierungsalgorithmus. Zielvorgabe der Optimierung ist ein statisches Kräftegleichgewicht zwischen Gravitation und Maxwellschen Spannungen. Die verwendeten Algorithmen und Prozessmodelle dienen der schnellen und effektiven Variation und Entwicklung von Elektrodengeometrien zur Produktionsvorbereitung.

Kritisch sind die Eigenschaften der derzeit verwendeten Polyurethanlösungen im Hinblick auf ihre Leitfähigkeit zu bewerten. Diese ist für das Entstehen tangential zur Grenzfläche zwischen Polyurethanlösung und Luft gerichteter Felder zu hoch, und sollte deshalb nach Möglichkeit verringert werden.

Die durchgeführten ersten Versuche haben die erwarteten Effekte bestätigt. Unter geeigneten Voraussetzungen kann das aus der Schwerkraft resultierende Herunterlaufen der Lösungen in der Gießform verhindert werden. Weiterhin wird in stark inhomogenen Feldbereichen ein Verdrängen von störenden Lufteinschlüssen beobachtet. Dieser Effekt kann gezielt zur Reinigung der Ausgangsstoffe genutzt werden.

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