Materialforschung und Technologieentwicklung im globalen Spannungsfeld

Transkript

1 Willkommen Welcome Bienvenue Fit für morgen : Schweizer Unternehmen im globalen Wettbewerb Materialforschung und Technologieentwicklung im globalen Spannungsfeld 2. September 2014 Gian-Luca Bona

2

3 Die Schweiz im globalen Umfeld

4 Die Schweiz im globalen Umfeld

5 Empa s Forschungspartner in the World Global distribution of WMRIF Member Institutes U.Sheffield, NPL CNRS, LNE CSIC-ICMAB, CSIS-ICMM SP VTT RAS-GISC, RAS-NIIC INMAT BAM, KIT, FhG + MPI-MF, HZB CAS-IMR, CAS-IOP, EMPA NCMS, KIMS, KIST, KAIST Fjirsm, CISRI, NIMS, AIST CAS-SIC, SRIM ITRI, MIRDC VAST JNCASR, IGCAR, NEERI, BARC MTEC/NanoTec IMRE NIST, ORNL, LLNL, BNL, LANL AMES, EWI INMETRO MINTEK WMRIF: World Materials Research Institutes Forum

6 Partnerschaften sind entscheidend Renggli Holzbau, Ruum, Bauart, ZJA, vitra, Knauf, Tuchschmid, Supermanoeuvre, Flisom, Gläser, Colevo, BlockResearchGroup, Plagaro Cowee, Rehau, SwissEcoTap, ISP Küchen

7 Spatenstich NEST

8 NEST: Gemeinsam an der Zukunft bauen Eine holistische, dynamische und flexible Demonstrations-Plattform plug-and-play LivingLab Ständig bewohnt und benutzt m 2 Innovationsflächen Leuchtturm, Kommunikations- und Eventmittelpunkt Innovationscommunity Energie-Hub Mobility Demonstrator Public Private Partnership (Forschung Firmen Öffentliche Hand)

9 Gemeinsame Plattformen Brücke zwischen Labor und Markt schaffen,advanced Manufacturing Plattformen Lücke zwischen Labor und Markt Coating Competence Center Neue Technologie funktioniert im Labor? Noch nicht ausgetestet, zu viele Risiken Wirtschaft und Forschung arbeiten zusammen Lebensechte Bedingungen durch ständige Benutzung und realem Nutzen, Benutzereinbezug Grössere Risiken möglich Information und Trainings an Zielgruppen

10 Coating Competence Empa Eine Private Public Partner Initiative Swiss Coating Center F&E in Beschichtungstechn. Comp. Modellierung und Simulation Moderne Oberflächenanalyse

11 ~ 2 µm Coating Empa Kompetenzen Anwendungen uncoated coated Physical Vapor Deposition (PVD) Textiles, Photovoltaic, Sputtering Tribology, Wear resistance, Photovoltaic High Vacuum Chemical Vapor Deposition (HVCVD) Optics /Optoelectronics Plasma Enhanced CVD (PECVD) Diamond Like Carbon, Nanotubes Plasma Polymerization Moisture barriers, Surface functionalization Atomic Layer Deposition (ALD) Spray Coating MEMS Thermal barriers, Tribology, Wear resistance ZnO:Al/ ZnO 50nm CdS Laser Ablation Optics Cu(In,Ga)Se 2 Self-Assembly Electronics, Surface functionalization Beam Induced Deposition Micro- and Optoelectronics Electrochemical Deposition (Liga) Sol-Gel Coatings MEMS Optics, scratch resistance Mo Substrate

12 Vacuum Deposition Empa

13 Surface and Interface Empa TEM/STEM He-SEM HRSEM FIB 3D NanoChemiscope ToF-SIMS HR-XRD etc. 7.5 x 7.5 mm 2 AFM 24.5 C 479 C

14 Coating Competence Empa Zusammenarbeit OC Oerlikon Balzers/Empa) Vom Labormassstab zu Proof of Concept Anwendungsgebiete Energietechnik Automotiv Medizinaltechnik INGENIA S3p (OC Oerlikon Balzers)

15 Diamantartige Beschichtungen für langlebige Implantate Forschung im Atomlagenbereich: verhindert Grenzflächen-Korrosion und damit Schichtablösung im Patienten unbeschichtet DLC beschichtet Keine Abriebpartikel bei DLC Beschichtungen auf Bandscheibenimplantaten 17

16 Coating Competence Empa Nicht Vakuum Roll-to-Roll Beschichtungen Schichtentwicklung Labormuster Scale up Prozessentwicklung Pilotanlage Produktion Qualitätssicherung Coating Competence Center Projekte Anorganische Solarzellen Organische Solarzellen Glasfolien

17 Coating Competence Empa Location 16.8 m Cluster Tool Ingenia (HIPIMS) Process gases Chemical Lab Sheet printing system Auxiliary Equipment Entrance Selective Laser Melting (SLM) Timetable Start of the refurbishing Oct/2014 Delivery Ingenia Q4/2014 Delivery Sheet Printing System Q2/2015 Delivery Cluster Tool Q2/2015 Selective Leaser Melting System M2 Cusing delivered

18 Next Platform: Additive Manufacturing Methods Stereolithography polymers 3D printing plaster, resin Fused Deposition Modeling (FDM) polymers Selective Laser Sintering (SLS) metals Selective Laser Melting (SLM) metals Laser direct Metal Deposition (LMD) metals. Stereolithography Selective Laser Sintering (SLS) Laser direct Metal Deposition (LMD)

19 Selective Laser Melting System (SLM) Concept Laser M2 Cusing NASA Research Focus: Novel Materials (Powder) Process Development Process monitoring Process control Applications

20 ,Advanced Manufacturing Plattformen Materialfragen sind entscheidend bei den Beschichtungstechnologien und additiven Herstellungsverfahren Coating Competence Center Additive Manufacturing Design, Modellierung, Herstellungsverfahren, Charakterisierung, Metalle, Polymere und Keramiken, neue Funktionen, Zusammenhänge und komplexe Prozesse umfassend verstehen: Extrapolationen, Vorhersagen, Prototypen, Herstellung von komplexen Bauelementen Ein wichtiges Querschnittsthema für die Schweizer Industrie, inkl. KMUs Empa wird mit ihrer Struktur und Nähe zur Industrie das Feld in Partnerschaften vorantreiben

21 Materials Science & Technology Auf Plattformen zusammen unsere Zukunft gestalten!