投稿者: Shinagawamotkyni

Was ist eine Bildbearbeitungssoftware?

Bildbearbeitungssoftwares sind Programme zur Bearbeitung von Bildern, Illustrationen und Fotos.

Es gibt zwei Arten von Bildern, nämlich Bitmap-Bilder und Vektorbilder, die jeweils für unterschiedliche Zwecke geeignet sind. Bitmap-Bilder bestehen aus einer Ansammlung von Pixeln (Punkten) und eignen sich hauptsächlich für realistische Darstellungen wie Fotos und Illustrationen. Vektorbilder hingegen sind in mathematischen Formeln ausgedrückte grafische Daten und eignen sich für einfache Entwürfe wie Logos und Illustrationen, da sich die Qualität des Bildes beim Vergrößern oder Verkleinern nicht verschlechtert.

In Bildbearbeitungssoftwares gibt es eine Vielzahl von Bearbeitungsfunktionen. Bei Bitmap-Bildern sind beispielsweise das Zuschneiden, die Farbkorrektur, das Hinzufügen von Effekten und das Löschen von Hintergründen möglich. Bei Vektorbildern hingegen können Sie Formen transformieren und duplizieren, Farben und Linien ändern und Text hinzufügen.

Mit vielen Bildbearbeitungssoftwares können Sie auch einzelne Teile oder Bereiche eines Bildes mit Hilfe einer Funktion namens Ebenen bearbeiten. Im Allgemeinen werden Adobe Photoshop und Illustrator für den professionellen Einsatz verwendet, während kostenlose Online-Tools wie GIMP, Paint.net und Canva für den privaten Gebrauch und kleinere Bearbeitungen genutzt werden. Heutzutage gibt es auch viele Bildbearbeitungsprogramme für Smartphones, die eine einfache Bearbeitung ermöglichen.

Anwendungen von Bildbearbeitungssoftwares

Bildbearbeitungssoftwares werden für eine Vielzahl von Zwecken eingesetzt, u. a. zum Bearbeiten, Ändern und Gestalten digitaler Bilder. Häufige Anwendungen sind:

1. Fotokorrektur und -bearbeitung

Es können zum Beispiel verschiedene Korrekturen vorgenommen werden, wie Farbkorrekturen, Hell-Dunkel-Anpassungen, Rote-Augen-Korrektur und Rauschentfernung. Sie können Fotos auch mit Effekten versehen und zuschneiden.

2. Website- und Werbeproduktion

Es wird für eine Vielzahl von Designaufgaben verwendet, wie z. B. die Erstellung von Illustrationen und Logos, die Produktion von Werbebannern und die Bearbeitung von Fotos von Produkten. In letzter Zeit wird sie auch zunehmend für soziale Netzwerke und Blogs verwendet.

Bildbearbeitungssoftwares sind auch nützlich für die Bearbeitung von Fotos, die mit Smartphones aufgenommen wurden, und für die Erstellung von Bildern, die zu Instagram-Stories hinzugefügt werden.

3. Bildungs- und Forschungsbereiche

Bildbearbeitungssoftwares können in der medizinischen Forschung zur Analyse von CT-Bildern eingesetzt werden.

Im Allgemeinen wird Bildbearbeitungssoftware in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt.

Funktionsweise von Bildbearbeitungssoftwares

Ein Bild besteht aus Pixeln mit RGB-Farbinformationen, wobei RGB für Rot, Grün und Blau steht. Jede Farbkomponente wird in den meisten Verarbeitungssystemen im Bereich 0-255 dargestellt, und die Farbe wird durch die Kombination der Werte bestimmt.

Bei der Bearbeitung eines Bildes werden verschiedene Algorithmen eingesetzt, um diese Pixel zu verändern. Die Histogrammtransformation ist beispielsweise eine Methode zur Bearbeitung von Kontrast-, Helligkeits- und Farbkorrekturen durch Transformation der Leuchtdichtewerte eines Bildes.

Ein Histogramm ist ein Diagramm, das den Grad der Verteilung der Leuchtdichtewerte in einem Bild anzeigt. Bei Bildern mit geringem Kontrast ist das Histogramm in der Regel auf einen bestimmten Bereich konzentriert.

Um den Kontrast in solchen Bildern zu korrigieren, muss das Histogramm verbreitert werden. Ein gleichmäßig verteiltes Histogramm eines Bildes kann den Kontrast korrigieren und wird auch zur Helligkeitskorrektur verwendet.

Auswahl einer Bildbearbeitungssoftware

1. Format des Zielbildes

Welche Software Sie wählen, hängt davon ab, ob Sie Bitmap- oder Vektorbilder bearbeiten wollen. 

2. Enthaltene Funktionen

Bildbearbeitungssoftwares bieten eine breite Palette von Funktionen, aber es ist wichtig, dass die Funktionen für Ihren Zweck geeignet sind. Wenn Sie beispielsweise ein Foto korrigieren wollen, benötigen Sie Funktionen wie Farbkorrektur, Tonwertkorrektur, Schärfen und Retusche.

Manche Software ist auf die Porträtfotografie, das Entfernen unerwünschter Objekte, das Zuschneiden usw. spezialisiert. Spezialisierte Software ist leichter zu verstehen und zu benutzen, so dass auch Anfänger schnell damit zurechtkommen.

3. Online und offline

Online-Dienste, die über einen Browser genutzt werden können, erfordern keine hohen PC-Anforderungen. Offline-Software hingegen erfordert relativ hohe PC-Anforderungen.

Was ist eine Software für den Schaltungsentwurf?

Softwares für den Schaltungsentwurf sind Softwares, die den Entwurf von integrierten Schaltungen, elektronischen Geräten und elektrischen Schaltungen unterstützen.

Zusammen mit der Hardware zur Unterstützung des Schaltungsentwurfs wird sie manchmal auch als EDA (Electronic Design Automation) bezeichnet. Der Entwurf elektronischer Geräte, der früher manuell erfolgte, kann mit Hilfe von Softwares für den Schaltungsentwurf bis zu einem gewissen Grad automatisch durchgeführt werden, wodurch die Entwicklung beschleunigt und ein sicherer, fehlerfreier Entwurf gewährleistet wird.

Während früher der Entwurf mit Hilfe von Schaltplänen erfolgte, werden beim Entwurf mit Hilfe von Softwares für den Schaltungsentwurf Funktionen in einer speziellen Entwurfssprache beschrieben und automatisch in Schaltungen umgewandelt.

Anwendungen von Softwares für den Schaltungsentwurf

Softwares für den Schaltungsentwurf werden in allen Bereichen eingesetzt, in denen elektronische und elektrische Schaltungen entworfen und entwickelt werden. Bei Halbleiterherstellern wird Software für den Schaltungsentwurf in allen Phasen des Entwurfs eingesetzt, einschließlich des Entwurfs von Bauelementen, des System- und Architekturentwurfs integrierter Schaltungen, des Logikentwurfs, des Schaltungsentwurfs, des Layoutentwurfs und der Simulation in jeder Phase.

Softwares für den Schaltungsentwurf sind auch in den Bereichen Server, IoT-Geräte, medizinische Geräte, Industrieanlagen und Telekommunikationsgeräte nützlich, zum Beispiel beim Entwurf von Leiterplatten, der Platzierung und dem Routing elektronischer Komponenten auf den Platten und der Funktionsprüfung.

Funktionsweise von Softwares für den Schaltungsentwurf

Beim Entwurf mit Software für den Schaltungsentwurf erfolgt der Schaltungsentwurf in folgendem Ablauf:

1. Entwurf mit HDL

Zunächst werden die erforderlichen Funktionen in einer Hardwarebeschreibungssprache (HDL: Hardware Description Language) wie Verilog ausgedrückt. Dieser Teil wird in der Regel manuell vom Konstrukteur durchgeführt, nicht von einer Software für den Schaltungsentwurf.

Einige Systeme können automatisch von einer höheren Entwurfssprache als HDL nach HDL konvertieren, aber in solchen Fällen wird der Entwurf auf Systemebene manuell durchgeführt. 

2. Konvertierung in logische Schaltungen

Nachdem der Entwurf in HDL abgeschlossen ist und der Entwurf auf einem Prüfstand verifiziert wurde, um sicherzustellen, dass er wie vorgesehen funktioniert, synthetisiert die Software für den Schaltungsentwurf den HDL-Entwurf in eine logische Schaltung. Die Software für den Schaltungsentwurf verfügt über eine Bibliothek mit Informationen über vorhandene Bauelemente und wählt automatisch das geeignete Bauelement aus der Bibliothek entsprechend den Entwurfsregeln aus.

3. Simulation

Die Softwares für den Schaltungsentwurf führen eine Simulation der durch die Logiksynthese erzeugten logischen Schaltungen durch und überprüfen, ob die geforderten Funktionen erfüllt werden, ähnlich wie ein Prüfstand nach dem HDL-Entwurf. In dieser Phase der Verifizierung werden auch die Timing-Informationen der Bauelemente in der Bibliothek einbezogen, so dass die Verifizierung nicht nur eine einfache Überprüfung ist, ob der Signalwert 0 oder 1 ist, sondern auch eine funktionale Überprüfung, die den Zustand einschließt, in dem der Signalwert unbestimmt ist (X). 

4. Layout-Entwurf

Nachdem überprüft wurde, dass die logische Schaltung die funktionalen Anforderungen erfüllt, werden die Bauelemente effizient auf einem Chip oder einer Platine mit definierter Größe platziert und zwischen den Signalen verlegt. Dieser nachfolgende Schritt wird als Layoutentwurf und nicht als Schaltungsentwurf bezeichnet und ist in der Regel nicht in Softwares für den Schaltungsentwurf enthalten.

Weitere Informationen über Softwares für den Schaltungsentwurf

Arten von Hardwarebeschreibungssprachen

Es gibt zwei Arten von Hardwarebeschreibungssprachen, die für den Schaltungsentwurf verwendet werden, nämlich Verilog und VHDL.

1. Verilog
Verilog ähnelt in Notation und Syntax C und Pascal, gilt aber als prägnanter als andere HDLs und ist für Anfänger leichter zu erlernen. Es bietet zahlreiche Funktionen für die Simulation und wurde 1995 als IEEE 1364 standardisiert.

2. VHDL
VHDL ähnelt in Notation und Syntax ALGOL und Ada und verwendet strenge Datentypen, weshalb sie für Anfänger schwierig zu erlernen sein soll. Sie ist funktionsreich und sehr abstrakt und wurde 1987 als IEEE 1076 standardisiert.

Es gibt wesentliche Unterschiede zwischen HDL und Software-Programmiersprachen. Bei der Programmierung von Software läuft die Verarbeitung grundsätzlich sequentiell in der Reihenfolge ab, in der sie beschrieben wird. Das liegt daran, dass Software auf einer einzigen CPU läuft und nicht mehrere Prozesse gleichzeitig parallel ablaufen sollen.

In HDL beschriebene Schaltungen hingegen arbeiten parallel. Dies liegt daran, dass die Komponenten, aus denen die Hardware besteht, immer dann arbeiten können, wenn sie ein Eingangssignal erhalten.

Was ist ein PCB-Verbinder?

PCB-Verbinder sind Steckverbinder, die zum elektrischen Verbinden von Platinen verwendet werden.

Sie beziehen sich auf Stecker oder Buchsen bei der elektrischen Verbindung einer Leiterplatte, auf der elektronische Bauteile usw. montiert sind, mit einem Auswertegerät, einem anderen Gerät oder einer Platine über ein Verdrahtungskabel.

Anwendungen von PCB-Verbindern

Die Verwendung von PCB-Verbindern variiert je nach den zu verbindenden Komponenten.

Werden beispielsweise Steckverbinder zur direkten Verbindung zwischen Platinen oder Platinengehäusen in der Verbindung zwischen PCs und Speicherkarten oder IC-Sockeln und Platinen verwendet, können sie grob als „Platinen für die Bewertung elektronischer Bauteile“, „Platinen für die Verbindung von Messgeräten mit elektrischen Leitungen“ oder „für Kabelbaumverbindungen“ klassifiziert werden.

Unter diesen gibt es eine Vielzahl von Anwendungsfällen, darunter solche für Informationsgeräte wie PCs und Terminals, für Kraftfahrzeuge und andere Anwendungen in Fahrzeugen sowie für die Infrastruktur von Industriemaschinen.

Funktionsweise von PCB-Verbindern

1. Leiterplatte zu Kabelbaum

Board-to-Harness-Steckverbinder sind im Allgemeinen so aufgebaut, dass die Kontakte (Klemmen) von einem Gehäuse abgedeckt sind. Die Klemmen haben eine Lasche, die ein plattenförmiger Leiter ist, und eine Buchse, die die Lasche umschließt, in einer male-female-Beziehung.

Normalerweise wird die Seite des Kabelbaums als Buchse verwendet, und die beiden werden durch eine Crimpverbindung verbunden. Im Gegensatz zu Lötverbindungen gibt es hier keine thermische Belastung und die Kontaktflächen sind von der Außenluft abgeschottet, sodass eine extrem hohe Verbindungssicherheit gewährleistet ist. Beim Crimpen wird das Rastermaß durch die Größe und den Freiraum der Buchse bestimmt, was die Bildung von Montagesteckern mit höherer Dichte ermöglicht.

2. Board-to-Board

Board-to-Board-Steckverbinder verbinden Leiterplatten zwischen Steckverbindern, so dass darauf geachtet werden muss, dass es nicht zu Kontaktfehlern aufgrund der Stützspannungen der Leiterplatten kommt. Insbesondere ist der effektive Kontaktabstand zwischen dem Metallkontakt auf der Buchsenseite und dem Metallkontakt auf der Steckerseite oft gering, wenn die Verbinder miteinander in Kontakt sind, sodass dem Winkel zwischen ihnen und der Genauigkeit der Montageposition zwischen PCB-Verbindern ausreichend Aufmerksamkeit geschenkt werden muss.

Arten von PCB-Verbindern

PCB-Verbinder können in einteilige und zweiteilige Typen eingeteilt werden:

1. 1-teiliger Typ

Dieser Typ wird allein verwendet. Er wird direkt auf die Leiterplatte gelötet. 

2. 2-teiliger Typ

Besteht aus zwei Teilen: Buchse und Stecker. Der Teil, an dem Buchse und Stecker zusammenpassen, wird als Kontaktteil bezeichnet, und der Teil, an dem der Draht oder die Leiterplatte befestigt wird, als Anschlussteil.

Aufbau von PCB-Verbindern

PCB-Verbinder bestehen im Allgemeinen aus einem Gehäuse und Kontakten.

1. Gehäuse

Dies ist das Gehäuse, in dem die Anschlüsse untergebracht sind und das die Kontakte aufnimmt. Es besteht aus einem isolierenden Material, z. B. Harz, für den menschlichen Kontakt. Die Seite, die eingesteckt wird, nennt man Buchse, Dose oder Sockel, während die Seite, die eingesteckt wird, Stecker heißt.

2. Kontakte

Auch Terminals oder Klemmen genannt, sind dies die Kontakte, die die elektronische Verbindung zwischen den Steckern herstellen, wenn sie verbunden werden. Die zu steckende Seite wird als Buchsenkontakt, Buchsenkontakt oder Buchsenkontakt bezeichnet, während die zu steckende Seite als Flachsteckerkontakt oder Stiftkontakt bezeichnet wird.

Auswahl eines geeigneten PCB-Verbinders

Es gibt verschiedene Verbindungsarten für PCB-Verbinder.

1. Leiterplatte zu Anschlussdraht

Die Verbindungsform ist Board to Wire, bei der die Platine mit dem Leitungsdraht verbunden ist. Sie kann elektrische Signale zwischen der Platine und externen Geräten wie Schaltern und Lampen austauschen und wird in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. 

2. Leiterplatte zu Leiterplatte

Bei der Board to Board Verbindung werden Platinen direkt miteinander verbunden, wodurch eine zweistöckige Platine entsteht und Bauteile, die nicht auf eine einzige Platine passen würden, in zwei getrennten Platinen angeschlossen werden können. Dies ermöglicht eine größere Flexibilität beim Design und bei der Wartung sowie eine Miniaturisierung.

3. E/A

Der Verbindungstyp ist I/O (Input/Output), der Geräte miteinander verbindet. Er wird verwendet, um mehrere zusammengesetzte Geräte zu verbinden. 

4. Kurzschluss-Steckverbinder

Diese auch als Jumper bezeichneten Stifte werden anstelle von Einstellschaltern verwendet. Das Kurzschlussmuster der Schaltung kann frei verändert werden.

Was ist eine Fluoreszenzanzeige?

Eine Fluoreszenzanzeige, auch VFD (Vacuum Fluorescent Display) genannt, ist eine Art Elektronenröhre.

Sie strahlt Licht aus, wenn Elektronen, die von einem in einer Vakuumröhre aus Glas erhitzten Wolframdraht emittiert werden, mit einem gegenüberliegenden Leuchtstoff zusammenstoßen.

VFDs wurden 1966 von Noritake Ise Electronics (früher Ise Electronics Industry) in Japan entwickelt und zur Anzeige von Ziffern in Haushaltsgeräten verwendet, bevor LEDs auf den Markt kamen. In den 1970er Jahren wurden sie in Casio-Taschenrechnern im Casio Mini eingesetzt, der die Anzeigetechnik erheblich verbesserte.

Anwendungen von Fluoreszenzanzeigen

Fluoreszenzanzeigen werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, z. B. in Haushaltsgeräten, Unterhaltungsgeräten, Massagegeräten, Kfz-Teilen und digitaler Beschilderung.

1. Haushaltsgeräte

Dazu gehören Taschenrechner, Backöfen, Audioprodukte, DVD-Rekorder und Set-Top-Boxen. Viele dieser Produkte haben eine gedämpfte blau-grüne Leuchtfarbe, die ihnen ein luxuriöses Aussehen in Innenräumen verleiht. Sie sind weniger anfällig für Temperaturschwankungen und können auch bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt normal funktionieren.

2. Unterhaltungsprodukte

Verschiedene Spielkonsolen, Audioplayer usw. Aufgrund ihres hohen Stromverbrauchs und ihrer Zerbrechlichkeit werden sie jedoch nicht mehr in den Anzeigeeinheiten von tragbaren Spielautomaten verwendet.

3. Automobilkomponenten

Aktivmatrix-Displays (Heads-up-Displays) für Auto-Audiosysteme, Mittelkonsolen (Tachometer, Uhren, Klimaanlagenanzeigen) usw.

4. Digitale Beschilderung

Die digitale Beschilderung, auch Digital Signage genannt, wird immer häufiger eingesetzt, da sie für die Übertragung von Textinformationen geeignet ist. Sie wurde auch für die Verwendung in der Kategorie Illumination Signage oder Illumination Signage vorgeschlagen.

Funktionsweise der Fluoreszenzanzeigen

Fluoreszenzanzeigen haben eine Kathode (Glühfaden), ein Gitter und eine Anode im Inneren des Glases, die Licht emittieren, wenn die von der dreipoligen Vakuumröhre emittierten Elektronen auf den Leuchtstoff gestrahlt werden.

1. Glühfaden

Der Glühfaden, der sich in einem Hochvakuum-Glasbehälter befindet, ist eine Elektrode, die aus einem extrem feinen Wolframdraht besteht, der mit einem Erdalkalimetalloxid wie Kalzium beschichtet ist. Wenn eine Hochspannung an den Glühfaden angelegt wird, wird dieser auf eine Temperatur von über 600 °C erhitzt und gibt Wärmeelektronen ab.

2. Gitter

Das Gitter besteht aus einem sehr dünnen Metallgeflecht. Die Anoden sind leitende Elektroden, die mit Phosphor in Form von Segmenten, Punkten usw. beschichtet sind. Die thermischen Elektronen werden durch das ⊕-Potenzial des Gitters und der Anoden beschleunigt, erreichen die Anodenelektrode und emittieren den Leuchtstoff.

Als Leuchtstoff wird häufig Zinkoxid verwendet, das eine grüne Farbe abgibt. Andere Farben von rot bis blau sind ebenfalls möglich.

3. Anode

Anodenelektroden können beliebige Zahlen, Buchstaben oder Grafiken projizieren, da die Spannung nur an die Segmente, Punkte oder Symbole in dem zu beleuchtenden Bereich angelegt wird.

Auswahl einer geeigneten Fluoreszenzanzeige

Neben den Fluoreszenzanzeigen gibt es noch andere Anzeigemethoden wie Flüssigkristallanzeigen (LCD), Leuchtdioden (LED) und organische Elektrolumineszenz (OLED), deren Auswahl anhand ihrer Vor- und Nachteile erfolgen sollte.

1. Vorteile von VFDs im Vergleich zu LCDs

Fluoreszenzanzeigen emittieren Licht auf einer fluoreszierenden Oberfläche, so dass sie einen ausgezeichneten Betrachtungswinkel und ein hohes Kontrastverhältnis mit einem selbstleuchtenden Anzeigeelement haben. Die Betriebseigenschaften werden in Umgebungen mit niedrigen Temperaturen praktisch nicht beeinträchtigt.

2. Vorteile von VFDs im Vergleich zu LEDs

Fluoreszenzanzeigen sind in der Herstellung pro Punkt billiger und können im Falle der Punktmatrix verdichtet werden. Das breite Spektrum an Wellenlängen macht sie gut lesbar und schont die Augen.

3. Vorteile von VFDs im Vergleich zu OLEDs

Fluoreszenzanzeigen sind pro Fläche billiger und haben eine längere Lebensdauer bei der Herstellung größerer Displays.

4. Nachteile von VFDs

Wird derselbe Bereich über einen langen Zeitraum beleuchtet, verschlechtert sich der Leuchtstoff und die Helligkeit nimmt ab, was zu Einbrennen führt. Die Reaktionszeit ist kurz und die Anzeige kann flimmern.

Was ist ein Schleifmittel?

Schleifmittel sind Produkte, die zum Schaben oder Polieren der Oberfläche von Materialien verwendet werden, im Allgemeinen in Pulver- oder Granulatform, aber auch im weiteren Sinne in Form einer Mischung mit Wasser oder Öl.

Früher wurden Schleifmittel durch Mahlen von natürlichem Granat und anderen Materialien hergestellt, heute werden sie hauptsächlich künstlich hergestellt, wobei Aluminiumoxid, Siliziumkarbid, Diamant und andere Materialien in Granulatform verwendet werden, je nach dem zu bearbeitenden Material und dem Zweck.

Schleifmittel werden nur selten als solche verwendet. Aus Gründen der Zweckmäßigkeit werden sie häufig mit einem Bindemittel gehärtet und als künstliche Schleifscheiben verwendet oder sie werden auf Papier oder Stoff aufgeklebt und als Schleifblätter verwendet.

Anwendungen von Schleifmitteln

Schleifmittel werden zum Polieren von Metall- und Kunststoffoberflächen verwendet, um die Maßhaltigkeit und den Glanz zu verbessern.
Schleifmittel werden hauptsächlich durch die Partikelgröße (Korngröße) definiert. Bei Schleifprozessen werden in der Regel zunächst größere Körnungen verwendet, die schneller sind, und dann je nach erforderlicher Genauigkeit kleinere Körnungen.

Obwohl Schleifvorgänge in der Regel auf ebenen Flächen durchgeführt werden, können auch gekrümmte Flächen und Bohrungen bearbeitet werden, indem eine mit Schleifmitteln imprägnierte Bürste oder Ähnliches an einem rotierenden Element angebracht wird.

Funktionsweise der Schleifmittel

Bei der Abrasivbearbeitung werden Oberflächenunebenheiten durch schrittweises Abschleifen der Werkstoffoberfläche mit harten, feinen Partikeln, den so genannten Schleifpartikeln, verringert.

Es gibt zwei Arten von Schleifverfahren: das feste Schleifmittelverfahren, bei dem die Schleifpartikel mit einem Bindemittel in einem Werkzeug gebunden sind und das lose Schleifmittelverfahren, bei dem die Schleifpartikel in loser Form verwendet werden.

Bei der Methode mit festem Schleifmittel werden die Schleifpartikel fixiert und in das Werkstück geschnitten, was zu einer höheren Polierzeit und Effizienz führt.

Bei der losen Schleifmethode hingegen ziehen die Schleifkörner am Werkstück entlang, was zu einer präziseren bearbeiteten Oberfläche führt.

Das Grobschleifen wird eingesetzt, um eine hocheffiziente Bearbeitung, Maß- und Formgenauigkeit zu gewährleisten und verwendet im Allgemeinen Schleifmittel  mit relativ geringer Korngröße und hoher Härte. Feinschleifen ist ein Verfahren zur Verringerung der Oberflächenrauhigkeit und beinhaltet im Allgemeinen die Verwendung von Schleifmitteln mit einer höheren Korngröße und einer weicheren Elastizität. Das Grobschleifen dient der Formgebung der zu polierenden Oberfläche, während das Feinschleifen zum Polieren und Verspiegeln der Oberfläche verwendet wird.

Je nach dem Material der zu polierenden Oberfläche und dem Grad der Politur müssen das geeignete Schleifmittel und die entsprechende Korngröße ausgewählt werden.

Eigenschaften von Schleifmitteln

Es gibt verschiedene Arten von Schleifmitteln, die sich in ihrer Härte und Reaktivität unterscheiden und daher auf unterschiedliche Weise eingesetzt werden.

Am weitesten verbreitet sind Schleifmittel aus Korundkristallen, die in Kombination mit Zirkoniumdioxid oder Titan Härte und Zähigkeit bieten und daher hauptsächlich zum Polieren von Eisen und Edelstahl verwendet werden.

Schleifmittel aus Siliziumkarbid sind noch härter und zäher als Aluminiumoxid und billiger als Diamant und werden daher häufig zum Polieren von Metallen und Nichtmetallen verwendet, eignen sich aber nicht zum Polieren von Eisen und nichtrostendem Stahl, da sie bei hohen Temperaturen aufgrund der Reibungswärme mit dem Eisen auf der Polierfläche reagieren und ihre Leistung als Schleifmittel schnell verlieren. Sie sind daher für das Polieren von Stahl und rostfreiem Stahl ungeeignet.

Härtere Materialien wie Diamant und Bornitrid können für ein effizienteres Polieren verwendet werden, da sie ihre Härte ausnutzen, aber sie sind beide teuer und Diamant reagiert wie Siliziumkarbid mit Eisen und Nickel und verliert seine Leistung, so dass seine Verwendung auf bestimmte Anwendungen beschränkt ist. 

Was ist elektronisches Papier?

Elektronische Papiere sind ein Anzeigemedium, das wie Papier gut sichtbar und tragbar ist, dessen Anzeigeinhalte jedoch elektrisch überschrieben werden können.

Im Gegensatz zu LCD und OLED benötigt es keine Hintergrundbeleuchtung und nutzt reflektiertes Licht zur Anzeige von Bildern. Dadurch ist es augenschonend, auch bei direkter Sonneneinstrahlung gut lesbar und verbraucht wenig Strom. Elektronische Papiere sind ebenfalls dünn, leicht und flexibel und können ähnlich wie Papier verwendet werden.

Es wurde erstmals in den 1970er Jahren von Nick Sheridon im Palo Alto Research Laboratory der Xerox Corporation in den USA entwickelt, und zwar mit dem Gyricon. Es wird in Produkten wie E-Book-Readern, elektronischen Beschilderungen und elektronischen Regaletiketten verwendet.

Auch unter den Gesichtspunkten der Energieeinsparung und des Umweltschutzes ist es von Interesse. In Zukunft wird es wahrscheinlich in noch mehr Bereichen eingesetzt werden, da funktionale Verbesserungen wie Farb- und Videodarstellung und Kostensenkungen gefördert werden.

Anwendungen von elektronischem Papier

1. Elektronische Buchleser

Ein typischer Anwendungsfall für Elektronische Papiere ist ein Terminal zum Lesen von E-Books. Da elektronische Papiere durch Reflexion anzeigen, verbrauchen sie wesentlich weniger Strom als Displays.

Es ist ein leichtes und dünnes Anzeigemedium, was es auch für E-Book-Lesegeräte geeignet macht.

2. Nicht-E-Book-Reader

Neben der Anzeige auf E-Book-Readern und Tablet-Geräten wird Elektronisches Papier auch für Schilder und Plakate verwendet, wobei seine Eigenschaften genutzt werden. Es ist im Freien leicht zu lesen und spart nachts Energie, da keine Beleuchtung erforderlich ist.

Darüber hinaus kann der Inhalt der Anzeige leicht geändert werden, was die Aktualisierung von Informationen erleichtert. Darüber hinaus eignet sich elektronisches Papier auch für Produkte mit hohem Designanspruch, wie Uhren und Modeartikel.

Die Eigenschaften von elektronischem Papier können genutzt werden, um einzigartige Designs zu schaffen, die ein luxuriöses und technisches Image vermitteln.

Funktionsweise des elektronischen Papiers

Elektronische Papiere sind ein Anzeigemedium, das sich der Reflexion bedient, aber die Anzeigemethode ist von Produkt zu Produkt unterschiedlich. Die Anzeigemethoden der verschiedenen Produkte lassen sich grob in die folgenden vier Hauptkategorien einteilen:

• Verfahren mit Partikelbewegung und Rotation
• Flüssigkristall-Methode
• Elektrochemische Methoden
• MEMS-Verfahren (mikroelektromechanisches System)

Die Anzeigemethode mit Partikelbewegung und Rotation ist in der Branche der elektronischen Papiere weit verbreitet. In diesem Abschnitt werden die Grundsätze der weit verbreiteten Anzeigemethoden mit Partikelbewegung und -rotation erläutert:

1. Mikrokapsel-Elektrophorese-System

Die Mikrokapsel-Elektrophorese-Methode wurde am MIT (Massachusetts Institute of Technology) Media Lab entwickelt und ist die gängige Methode für E-Book-Geräte. Geladene Partikel in zwei Farben, schwarz und weiß, die in Mikrokapseln eingeschlossen sind, werden bewegt, um einen Kontrast zu erzeugen und Text und Bilder anzuzeigen.

2. Mikrobecher-Methode

Die ebenfalls weit verbreitete Mikrobecher-Methode nutzt die Bewegung und Drehung von Partikeln zur Darstellung. Das Besondere an der Mikrobecher-Methode ist, dass die Partikel in einem Mikrobecher statt in einer Mikrokapsel eingeschlossen sind.

Durch die Laminierung der Becher bei der Verkapselung wird ein Auslaufen der Partikel verhindert, wodurch das Elektronische Papier flexibler und robuster wird. Die Grundprinzipien, wie die Bewegung der Partikel durch Elektrophorese, sind den Mikrokapseln gemeinsam.

Weitere Informationen über elektronische Papiere

1. Vorteile von elektronischem Papier

Elektronische Papiere sind eine Bildschirmtechnologie mit anderen Eigenschaften als herkömmliche Flüssigkristallanzeigen. Die Merkmale von elektronischen Papieren sind:

Sehr geringer Stromverbrauch
Da Elektronische Papiere während der Anzeige nur sehr wenig Strom verbrauchen, haben sie eine lange Batterielebensdauer und können über lange Zeiträume hinweg verwendet werden. Es ist auch bequemer, da es weniger häufig aufgeladen werden muss.

Auch bei direkter Sonneneinstrahlung leicht zu lesen
Da Elektronische Papiere von externen Lichtquellen reflektiert werden, sind sie auch bei direkter Sonneneinstrahlung gut lesbar. Dadurch ist es für den Einsatz im Freien geeignet.

Schonend für die Augen
Da Elektronische Papiere keine Hintergrundbeleuchtung benötigen, sind sie schonend für die Augen. Es flimmert auch weniger als LCD-Displays, so dass die Augen auch bei längerem Gebrauch nicht so schnell ermüden.

2. Nachteile von Elektronischen Papieren

Langsame Reaktionszeit
Im Vergleich zu LCD-Displays haben Elektronische Papiere eine langsamere Reaktionszeit und eignen sich daher nicht für dynamische Anzeigen wie die Wiedergabe von Videos und Spielen. Es eignet sich auch nicht für die Anzeige kontinuierlicher Informationen, da es Zeit braucht, bis der Bildschirm aktualisiert wird.

Die Farbdarstellung ist begrenzt
Elektronische Papiere eignen sich zwar für die Anzeige von Schwarzweiß- und Graustufenbildern, aber nur bedingt für die Darstellung von Farbinformationen. Insbesondere die schlechte Farbreproduzierbarkeit bedeutet, dass andere Bildschirmtechnologien, wie z. B. LCDs, verwendet werden müssen, wenn farbige Inhalte wie Fotos und Illustrationen angezeigt werden sollen.

Was ist ein Mörser?

Ein Mörser ist ein schalenförmiges Instrument, das zum Zerkleinern von Feststoffen oder zum Mischen mehrerer Feststoffe verwendet wird.

Er wird gewöhnlich zusammen mit einem Stößel verwendet. Er wird seit langem in vielen Teilen der Welt zum Dreschen von Getreide und zum Mahlen von Pigmenten verwendet.

Häufig werden kleine Mengen von Feststoffen verarbeitet, während Brecher und Pulvermischer in der Regel für die Verarbeitung großer Mengen von Pulvern eingesetzt werden. Es gibt auch automatische Mörser, die das Mahlen mit Mörser und Stößel automatisieren und Mahlmaschinen, die nach dem gleichen Prinzip arbeiten, wie z. B. Schleifmühlen.

Anwendungen von Mörsern

Mörser werden zur Zerkleinerung von Feststoffen und zum Mischen verschiedener Arten von Feststoffen verwendet, aber hauptsächlich zur Verarbeitung relativ kleiner Mengen von Feststoffen, da sie manuell bearbeitet werden.

Mörser haben zwar einen geringeren Durchsatz als Maschinen, die für ähnliche Anwendungen eingesetzt werden, bieten aber viele Vorteile beim Zerkleinern und Mischen kleiner Mengen von Feststoffen wie z. B. eine einfache Handhabung und hohe Ausbeute.

Sie sind für kleine Mengen teurer Feststoffe weit verbreitet und werden nicht nur für Labor- und Analysezwecke und für die Zubereitung von Chemikalien verwendet, sondern auch zum Mahlen und Mischen von Lebensmitteln wie Gewürzen und für die Zubereitung von mineralhaltigen Pigmenten.

Merkmale von Mörsern

Das geeignete Material für einen Mörser hängt von dem zu zerkleinernden Feststoff ab und sollte anhand seiner Eigenschaften ausgewählt werden:

1. Stein

Er ist leicht zu reinigen, robust und kann kräftig zerkleinern. Durch den schweren Stößel aus Steinmaterial lassen sich auch harte Feststoffe wie Kaffeebohnen, Nüsse und Arzneimittel leicht zerkleinern. Klassische Designs und schöne Ausführungen in Naturmarmor sind ebenfalls erhältlich.

2. Rostfreier Stahl

Dieses Material ist einfach zu handhaben, leicht mit Wasser zu reinigen und rostbeständig, was die Wartung erleichtert. Dieser Mörser ist geeignet zum Mahlen von Sesamsamen, Gewürzen, Knoblauch und Medikamenten. Das starke Aroma des Knoblauchs bleibt nicht zurück und das Produkt kann in einem sauberen Zustand verwendet werden.

3. Glas

Dieser Mörser wird für Küchenutensilien verwendet, z. B. für die Zubereitung von Babynahrung. Es ist leichter und handlicher als Stein oder Edelstahl und eignet sich zum Zerkleinern von Babynahrung und Obst mit einer glatten Textur. Es ist einfach, diskret und sieht in einem Schrank gut aus.

Arten von Mörsern

Es gibt eine Reihe von Materialien, die für Mörser verwendet werden, und bei der Auswahl müssen ihre Vor- und Nachteile berücksichtigt werden:

1. Achat

Dieser Mörser kann für relativ leichte und feinkörnige Materialien verwendet werden und ist in verschiedenen Formen erhältlich, wobei der tiefe Typ die Streuung beim Mahlen verringert. Der Typ mit extra großer Bohrung eignet sich für die Zerkleinerung großer Probenmengen, die vor dem Experimentieren benötigt werden.

2. Wolframkarbidstahl

Dieser Mörser kann zum groben Zerkleinern und Mahlen kleiner Mengen harter, spröder Proben verwendet werden. Die Bereiche, in denen Mörser und Stößel mit der Probe in Berührung kommen, sind mit Wolframkarbid, einem superharten Stahl, ausgekleidet. Die Außenfläche ist mit rostfreiem Stahl überzogen, um Rost zu vermeiden und der Boden ist stabil.

3. Titan

Dieser Mörser ist relativ leicht und wird dort eingesetzt, wo eine Metallverunreinigung vermieden werden soll.

4. Rostfreier Stahl

Dieser Mörser ist korrosionsbeständig und rostfrei.

5. Zirkoniumdioxid

Teilstabilisiertes Zirkoniumdioxid hat eine hervorragende Verschleißfestigkeit und Bruchzähigkeit. 

6. Borkarbid

Mit einer Mohs-Härte von 9,3 ist es nach Diamant das zweithärteste Material. Es ist leicht, fest und verschleißarm und kann harte Materialien wie Feinkeramik schleifen.

7. Quarzglas

Dieser Mörser wird aus Hartglas mit einer Mohshärte von 7 hergestellt. Das Material hat eine ausgezeichnete Korrosions- und Hitzebeständigkeit und aufgrund seiner hohen Härte ist die Verunreinigung der Probe durch Verschleiß sehr gering.

8. PEEK

PEEK bezieht sich auf Polyetheretherketon, das hervorragende Isoliereigenschaften, Hitzebeständigkeit, chemische Beständigkeit und Abriebfestigkeit aufweist.

Auswahl eines Mörsers 

Größe, Form und Material des Mörsers sollten entsprechend der Anwendung ausgewählt werden. Die meisten Produkte sind für die Verarbeitung kleiner Mengen von Feststoffen bestimmt und nicht sehr groß, da sie manuell verarbeitet werden. Mörser lassen sich grob in tiefe und flache Schalen einteilen, wobei Schalen üblicherweise zum Zerkleinern von Feststoffen und zum Mischen oder Feinmahlen verwendet werden.

Mörser sind in verschiedenen Materialien erhältlich, wobei zu beachten ist, dass unterschiedliche Materialien nicht nur unterschiedliche Feststoffe verarbeiten können, sondern auch auf unterschiedliche Weise verwendet werden können. Magnetische oder gläserne Produkte werden für die Zerkleinerung von Feststoffen relativ geringer Härte verwendet. Die raue Oberfläche von magnetischen und gläsernen Mörsern erleichtert in der Regel die Zerkleinerung, aber sie sind nicht stoßempfindlich und dürfen nicht zerkleinernd eingesetzt werden. Dagegen werden Metall- und Achaterzeugnisse häufig zur Zerkleinerung relativ harter Feststoffe verwendet. Metall- und Achaterzeugnisse sind hart und fest und haben eine glatte Oberfläche, so dass sie sich für die Zerkleinerung durch Schlagen mit einem Stößel eignen.

Was ist ein Wärmebehandlungsofen?

Wärmebehandlungsöfen werden eingesetzt, um die Struktur und die Eigenschaften von Metallen durch Erhitzen und Abkühlen zu verbessern.

Die Wärmebehandlung umfasst das Abschrecken, das Eisen härtet, und das Anlassen, das ihm Zähigkeit verleiht. Die Technologie der Wärmebehandlung wurde entwickelt, um z. B. japanische Schwerter härter, schärfer und weniger bruchanfällig zu machen. Zu den Wärmebehandlungsöfen gehören Plattieröfen, Aufkohlungsöfen, Lötöfen und Glühöfen.

Wärmebehandlungsöfen bestehen aus einer Kombination von Heiz- und Kühlofen, was sich auf die Produktqualität auswirkt, sodass der am besten geeignete Wärmebehandlungsofen je nach Art des Produkts und des Produktionsvolumens ausgewählt werden muss.

Anwendungen von Wärmebehandlungsöfen

Wärmebehandlungsöfen werden in den folgenden Bereichen eingesetzt:

1. Lebensmittelindustrie

In den wärmeren Jahreszeiten wird das Problem der Bakterien, die Lebensmittelvergiftungen verursachen, angegangen. Viele Bakterien werden durch Wärmebehandlung abgetötet, weshalb Wärmebehandlungsöfen eingesetzt werden können. In Lebensmittelbetrieben werden die Produktionsanlagen bei ca. 130 °C für 30 Minuten sterilisiert.

2. Automobilindustrie

Wärmebehandlungsöfen werden als Technologie eingesetzt, um die hohe Steifigkeit von Fahrzeugen zu unterstützen. Die Produkte werden unter konstanter Temperaturkontrolle in Durchlauföfen des Typs Gitter oder Rolle wärmebehandelt.

Funktionsweise der Wärmebehandlungsöfen

Wärmebehandlungsöfen werden zum „Härten“, „Anlassen“, „Vergüten“ und „Beschichten“ von Stahl verwendet. Ein Wärmebehandlungsofen besteht aus einer Kombination von Heiz- und Kühlofen, und die Kombination bestimmt die Qualität. Wärmebehandlungsöfen können grob in „Verbrennungsöfen“ und „Elektroöfen“ unterteilt werden, die sich wie folgt unterscheiden:

1. Verbrennungsöfen

Die Brenner verbrennen Paraffin, Schweröl, Flüssiggas oder Stadtgas als Brennstoff.

2. Elektroöfen

Zur Erhöhung der Ofentemperatur werden Industrieheizungen verwendet, während für die punktgenaue Erwärmung Laser-, Spulen- und Strahlensysteme zur Verfügung stehen.

3. Heizöfen

Temperatur- und Zeitsteuerung sind wichtig, um eine gleichbleibende Produktqualität in Wärmeöfen zu gewährleisten. Die Temperatur wird von einem Temperaturschreiber überwacht, der den Bediener auf Abweichungen von den Temperaturbedingungen aufmerksam macht. Sobald die Bedingungen überschritten werden, kann das zu diesem Zeitpunkt im Ofen befindliche Produkt fehlerhaft sein. 

4. Kühlöfen

Kühlöfen können „luftgekühlt“, „wassergekühlt“, „ölgekühlt“ oder „ofengekühlt“ sein, jeweils mit einer unterschiedlichen Kühlgeschwindigkeit. Bei der Ofenkühlung werden die Produkte, die den Ofen verlassen, auf natürliche Weise abgekühlt, ohne dass sie berührt werden, was den Effekt des Glühens hat.

Aufbau von Wärmebehandlungsöfen

In einem Wärmebehandlungsofen besteht die Wärmebehandlung aus einer Reihe von Erwärmungs- und Abkühlungsvorgängen, die je nach Art der Wärmebehandlungsanlage unterschiedlich ablaufen.

1. Chargen-Typ

Die zu behandelnden Produkte werden auf Rollen in den Ofen gelegt. Nach dem Erhitzen und Halten werden die Rollen entladen und mit Kühlmittel abgekühlt. Geeignet für kleine Mengen.

2. Kontinuierlicher Typ

Die Erwärmung und Abkühlung erfolgt kontinuierlich und kann als intermittierend oder rein kontinuierlich klassifiziert werden. Beim intermittierenden Typ sind die Heiz- und Kühlöfen voneinander getrennt, während es sich beim rein kontinuierlichen Typ um einen integrierten Typ handelt. Sie sind für große Verarbeitungsmengen geeignet.

Arten von Wärmebehandlungsöfen

1. Schmiedeofen

Materialien wie z. B. Stabstahl werden vor dem Schmieden auf eine geeignete Temperatur erhitzt, um sie plastisch zu machen. 

2. Walzofen

Knüppel, Brammen und Knüppel werden auf einen plastischen Zustand erwärmt und zu Produkten wie Formstahl, Stabstahl, Walzdraht und Blechen gewalzt. 

3. Standardisierungsofen

Zur Homogenisierung des Gefüges von Stahl, der beim Gießen oder Schmieden ungleichmäßig geworden ist, zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften und der Bearbeitbarkeit; wird auf eine Temperatur von ca. 800-900 °C erhitzt und an Luft abgekühlt; wird in Glühöfen verwendet.

4. Glühofen

Beseitigt die durch die Kaltbearbeitung entstandenen inneren Spannungen. Im Gegensatz zum Abschrecken wird es im Ofen erhitzt und dann langsam abgekühlt.

5. Abschreckofen

Der Stahl wird gehärtet, um ihn verschleißfester zu machen, und nach dem Erhitzen in einem Wasser- oder Ölbad abgeschreckt.

6. Vergütungsofen

Anlassöfen verleihen dem Stahl, der beim Abschrecken spröde geworden ist, Zähigkeit und beseitigen Restspannungen aus dem Abschreckprozess, um Abschreckrisse zu verhindern. Der abgeschreckte Stahl wird auf unter 700 °C erhitzt und an der Luft abgekühlt.

7. Aufkohlungsofen

Härtet die Stahloberfläche und sorgt für Verschleißfestigkeit. Der Stahl wird für eine bestimmte Zeit in einem aufkohlenden, endothermen metamorphen Gas erhitzt und dann auf eine Temperatur abgeschreckt, die etwas über der Austenit-Umwandlungstemperatur liegt, um Verformungen zu vermeiden.

8. Wärmebehandlungsofen für Aluminium

Beseitigt Verformungen, die durch die Bearbeitung und die Abkühlungsschrumpfung der Gussstücke verursacht werden, und gewährleistet durch die Homogenisierung des Gefüges einwandfreie mechanische Eigenschaften.

Was ist ein Klebeband?

Klebebänder sind Bänder, deren Oberfläche mit einem Klebstoff beschichtet ist.

Während Klebstoffe für die Erzeugung von Festigkeit auf der verklebten Oberfläche von Vorteil sind, können Klebebänder im Vergleich zu Klebstoffen vom Moment der Verklebung an ein gewisses Maß an Festigkeit erzeugen und lassen sich bei Bedarf reversibel abziehen, ohne die verklebte Oberfläche zu beschädigen.

Anwendungen von Klebebändern

Klebebänder sind in der Industrie weit verbreitet.

Die häufigste Verwendung ist das Zusammenkleben von Gegenständen, aber die einfache Anbringung und die Abziehbarkeit von Klebebändern werden auch zum Abdecken von Baustellen und zum Zusammenbau von Industriekomponenten verwendet, die wieder demontiert werden sollen. Da das Trägermaterial und der Kleber je nach Zweck ausgewählt werden können, können sie auch zur Isolierung von elektrischen Produkten und zum Schutz von Substraten verwendet werden.

Die meisten im Handel erhältlichen Klebebänder werden als Klebebänder eingestuft. Gummierte Klebebänder, die für industrielle Zwecke mit Wasser benetzt werden, auch Klebebänder bezeichnet werden.

Funktionsweise der Klebebänder

Klebebänder nutzen intermolekulare Kräfte, die über den Klebstoff zwischen dem Band und der Substanz wirken, um Gegenstände miteinander zu verbinden. Intermolekulare Kräfte wirken nur zwischen Stoffen, die sich in ausreichender Nähe zueinander befinden. Wenn zwei Stoffe nahe beieinander liegen, wirken die intermolekularen Kräfte normalerweise nicht, da die mikroskopischen Unregelmäßigkeiten der Oberfläche ein Zusammenkleben verhindern. Wenn jedoch ein Klebstoff aufgetragen wird, zeigt er flüssige Eigenschaften und füllt die mikroskopischen Unregelmäßigkeiten zwischen den Stoffen aus, wodurch zwischen dem Klebeband und dem Stoff, an dem es befestigt ist, intermolekulare Kräfte entstehen.

Während normale Klebstoffe den Verankerungseffekt und die chemische Bindung zur Aushärtung nutzen und die Verklebung irreversibel ist, ist die Verklebung durch die relativ schwache Wirkung intermolekularer Kräfte reversibel und kann abgezogen werden.

Aufbau von Klebebändern

Klebebänder bestehen aus einem Klebstoff, einem Trägermaterial und einem Trennpapier (Trennfolie).

1. Klebstoff

Zu den für Klebebänder verwendeten Klebstoffarten gehören Acrylat-, Silikon- und Urethanklebstoff. Acrylatklebstoffe zeichnen sich durch eine hohe Materialflexibilität, hervorragende Transparenz und Haltbarkeit aus. Silikonklebstoffe haben einen weiten nutzbaren Temperaturbereich und lassen nach dem Auftragen leicht Luftblasen entweichen. Urethan-Klebstoffe sind für Wiederholungsarbeiten geeignet.

2. Grundmaterial der Oberfläche

Vliesstoffe werden häufig aus synthetischen Fasern wie Polypropylen und Polyester hergestellt, die flexibel sind. Vinylchlorid hat sowohl harte als auch weiche Eigenschaften und eignet sich hervorragend zur Verarbeitung. Polyester hat eine gute Formbeständigkeit, mechanische Festigkeit, Glätte und Transparenz. Schaumstoff hat eine hohe Dicke, eine ausgezeichnete Schälfestigkeit und absorbiert Vibrationen und Unebenheiten des Fügeteils. Metallfolien wie Kupfer und Aluminium haben eine ausgezeichnete chemische Beständigkeit und Leitfähigkeit.

3. Trennpapier (Trennfolie)

Im Allgemeinen wird Trennpapier verwendet, aber Trennfolie hat eine hohe Transparenz und Glätte und erzeugt keinen Papierstaub.

Arten von Klebebändern

Die Eigenschaften von Klebebändern sind je nach Material unterschiedlich:

1. Folienband

Es gibt eine Vielzahl von Typen und damit auch eine Vielzahl von Eigenschaften. Polyvinylchlorid wird in Weich-PVC und Hart-PVC unterteilt. Weich-PVC hat gute Flexibilität und elektrische Isolationseigenschaften, während Hart-PVC eine ausgezeichnete Formstabilität aufweist. Polyethylen und Polypropylen können zum Schutz von Oberflächen und zur vorübergehenden Befestigung von Bauteilen verwendet werden. Polyethylenterephthalat hat eine gute Wärmeleitfähigkeit und UV-Beständigkeit. Polyurethan und Polyimid sind leicht und flexibel und werden in Umgebungen mit hohen Temperaturen verwendet.

2. Schaumstoffklebebänder

Sie sind weich, dick und absorbieren Stöße. Sie werden häufig zur Befestigung von dekorativen Komponenten wie Kühlschränken, Fenstern und Möbeln verwendet.

3. Gewebebänder

Baumwolle und Viskose sind stark und werden zum Abdecken von Rissen und zum Verbinden von Kabeln verwendet. Sie sind einfach zu handhaben, da sie mit der Hand gerissen werden können, um die Fasern zu trennen.

4. Papierband

Es wird aus Hanf, Zellstoff und Bindegewebsfasern hergestellt und ist flexibel, dehnbar und hitzebeständig.

5. Acrylschaumband

Ausgezeichnete Witterungsbeständigkeit, Haltbarkeit und Viskoelastizität. Geeignet zum Verbinden unterschiedlicher Materialien, z. B. Kunststoff und Metall oder Metall und Glas.

Was ist eine Verzögerungsplatte?

Eine Verzögerungsplatte ist ein optisches Element, das die Polarisationsebene des einfallenden Lichts dreht, um Licht mit einer anderen Polarisation auszugeben.

Üblicherweise werden zwei Arten von Verzögerungsplatten verwendet: Halbwellenplatten und Viertelwellenplatten. Halbwellenplatten verschieben die Phase des Lichts um λ/2 und drehen die Polarisationsebene, wenn die Wellenlänge des Lichts λ (lies: Lambda) beträgt. In diesem Fall bleibt das austretende Licht linear polarisiert.

Durch Verschiebung der Phase um λ/4 kann eine Verzögerungsplatte linear polarisiertes Licht in zirkular polarisiertes Licht umwandeln. Umgekehrt kann auch zirkulare Polarisation in lineare Polarisation umgewandelt werden.

Anwendungen von Verzögerungsplatten

Verzögerungsplatten werden häufig im Umgang mit optischen Geräten verwendet, sowohl im akademischen als auch im industriellen Bereich. Insbesondere bei der Verwendung von Lasergeräten sind Verzögerungsplatten nützlich, um die Richtung der Laserpolarisation zu ändern und die Lichtintensität anzupassen.

Bei Bearbeitungslasern beispielsweise werden Verzögerungsplatten verwendet, um die lineare Polarisation in eine zirkulare Polarisation umzuwandeln, die zum Schneiden gleichförmiger Materialien verwendet wird. Bei akademischen Anwendungen kann die Polarisationsebene des Lasers auch mit einer Verzögerungsplatte oder ähnlichem eingestellt werden, um ein genaueres Verständnis der Schwingungs- und Dissoziationsdynamik von Molekülen zu erhalten. Die Steuerung der Polarisationsrichtung ist wichtig, da elektronische und Schwingungsanregungen von Molekülen durch ein elektrisches Feld in einer bestimmten Richtung beeinflusst werden.

Umgekehrt wird eine Verzögerungsplatte verwendet, um das Licht in zirkulare Polarisation umzuwandeln, wenn eine Anregung in eine bestimmte Richtung nicht erwünscht ist. Verzögerungsplatten können auch in Vorrichtungen zur beliebigen Steuerung der Laseraufteilung verwendet werden: Da der Winkel der linearen Polarisation mit einer Halbwellenplatte verändert werden kann, ist es möglich, sie mit einem Strahlteiler zu kombinieren. Dieser kann das Licht entsprechend der Polarisation aufteilt, um eine Vorrichtung zu schaffen, mit der die Intensität der getrennten Strahlen nach Wunsch gesteuert werden kann.

In diesem Fall ist die Polarisation der beiden geteilten Strahlen rechtwinklig, sodass zur erneuten Steuerung der Polarisation der Polarisationswinkel mit Hilfe von zwei Spiegeln oder einer Verzögerungsplatte erneut geändert werden muss.

Funktionsweise der Verzögerungsplatten

Verzögerungsplatten haben einen anisotropen Brechungsindex, d. h. die Ausbreitungsgeschwindigkeit ist je nach Polarisationsrichtung unterschiedlich, wodurch eine Phasendifferenz entsteht. Dadurch ist es möglich, die Polarisationsebene von linear polarisiertem Licht, das die Verzögerungsplatte durchlaufen hat, zu ändern oder es in zirkular polarisiertes Licht umzuwandeln. Polarisiertes Licht ist Licht, bei dem die Schwingungsrichtung des elektrischen oder magnetischen Feldes auf eine konstante Richtung ausgerichtet ist. Bei natürlichem Licht, wie z. B. der Sonne, ist die Schwingungsrichtung zufällig und unpolarisiert, während bei künstlich erzeugtem Licht, wie z. B. bei Lasern, das Licht polarisiert werden kann.

Verzögerungsplatten sind Materialien mit unterschiedlichem Brechungsindex in Abhängigkeit von der Polarisationsrichtung (doppelbrechende Materialien), wie z. B. Quarz. Im Allgemeinen gilt: Je höher der Brechungsindex des Lichts, das sich durch ein Medium bewegt, desto geringer ist die Lichtgeschwindigkeit. Daher breitet sich Licht, das sich in Richtung eines niedrigen Brechungsindexes (der progressiven Phasenachse) ausbreitet, schneller durch das Material aus, während Licht, das sich in Richtung eines hohen Brechungsindexes (der langsamen Phasenachse) ausbreitet, langsamer ist.

Diese Eigenschaften können genutzt werden, um eine Phasenverschiebung zwischen den Polarisationskomponenten zu erzeugen. Tritt Licht in einem bestimmten Winkel zur Vorlaufphasenachse in eine Verzögerungsplatte ein, werden die Lichtkomponenten (Vektoren) in Richtung der Vorlaufphasenachse und in Richtung der Langsamphasenachse zerlegt, was zu einer Phasenverschiebung des Lichts führt. Dies führt zu einer Phasenverschiebung des Lichts. Dadurch wird die Polarisationsebene des austretenden Lichts gedreht.

Weitere Informationen zu Verzögerungsplatten

Verwendung von Verzögerungsplatten

Verzögerungsplatten werden in der Regel in Halterungen verwendet, deren Drehwinkel bekannt ist. Der Winkel der Verzögerungsplatte und der Polarisationswinkel des Laserstrahls bestimmen den Polarisationswinkel des Lasers nach dessen Durchgang. Die Drehhalterung ist nützlich, weil sie es ermöglicht, den Laserstrahl nach dem Durchgang auf jeden gewünschten Polarisationswinkel einzustellen.

Der Polarisationswinkel nach dem Durchgang kann aus dem Winkel der Verzögerungsplatte und dem Polarisationswinkel des Lasers berechnet werden, aber um dies tatsächlich zu überprüfen, wird das Licht nach dem Durchgang durch einen Polarisator geleitet und die Intensität des Lichts beobachtet. An dieser Stelle ist es auch möglich, das Licht durch Streuung auf Papier zu überprüfen. Hierbei ist jedoch Vorsicht geboten, denn bei Lasern mit hoher Intensität kann Papier verbrennen. Stark gestreutes Licht kann zu Augenschäden führen, selbst wenn eine Lichtschutzbrille verwendet wird.

Für eine sicherere und quantitativere Methode empfehlen wir die Verwendung eines Leistungsmessers oder eines ähnlichen Geräts, um zu prüfen, ob die Intensität in einem bestimmten Winkel am höchsten ist.