Quer zu denken hilft Ingenieuren, Probleme mit den vorhandenen Bestandteilen lösen, indem sie versuchen, die Bestandteile des Problems zu ändern.
Isabell Buresch lässt sich von Gelegenheiten inspirieren. Jedes Problem ist eine Herausforderung, zu lernen, Dinge besser zu machen und innovativ zu sein – und jedes Problem erfordert Kreativität. Als leitende Materialwissenschaftlerin mit Doktortitel in Metallurgie der Universität Stuttgart verbringt Isabell Buresch ihre Arbeitszeit damit, neue Materialsysteme und Beschichtungen zu bewerten und zu entwickeln, die Steckverbinderkontakte und -klemmen zuverlässiger und zukunftsfähiger machen. Ihre drei Jahrzehnte lange Berufserfahrung in der Metall-, Oberflächen- und Beschichtungstechnik ermöglicht es ihr zu verstehen, welche Eigenschaften Materialien besonders machen und welche Finessen die Herstellung von Materialien mit nachhaltigen Herstellungsprozessen kosteneffizient werden lassen. Für Isabell Buresch beginnt die Innovation damit, zu verstehen, was der Kunde will, wie ein Unternehmen arbeitet und wie es ein bestimmtes Produkt entwickelt, einschließlich des Konstruktionshintergrunds, der bisherigen Leistungen und des Produktionsprozesses, der zu Innovation führt. Sie nähert sich der Problemlösung durch Querdenken, indem sie „über den Tellerrand hinausdenkt” und nicht immer nur die 5-Why-Methode anwendet. Diese Strategie hilft ihr, Lösungen für schwierige Objekte zu entwickeln, indem sie vertraute Ideen ablehnt und sich völlig neue Betrachtungsweisen eines Problems ausdenkt. Ihre solide Agilität erhält ihren Feinschliff durch ihre Leidenschaft für den Leistungssport. Als erfahrene Skifahrerin, die in der deutschen Jugend- und Nationalmannschaft antrat, schreibt Isabell Buresch ihren sportlichen Erfolgen zu, ihr dabei geholfen zu haben, sich die Ausdauer, Belastbarkeit und Hingabe anzueignen, die nötig sind, um schwierige Probleme zu lösen und bei der Entwicklung von Lösungen für moderne Werkstoffe einen agilen Denkansatz an den Tag zu legen.
Welche Technologieprojekte beobachten Sie derzeit?
Die Miniaturisierung in elektrischen und elektromechanischen Komponenten und die Steigerung von Kapazität und Leistung zu geringeren Kosten. Die Marktkräfte wollen mehr Funktionen auf weniger Fläche. Um dies zu erreichen, sind eine höhere Funktionalität oder Leistungsdichte, miniaturisierte Teile und Gewichtsreduktion erforderlich.
Eine große Gelegenheit bietet dabei das Konzipieren von Materialien und Beschichtungen für höhere Umgebungs- und Spitzentemperaturen. Wenn wir dieser Anforderung nicht nachkommen, hat das nämlich zur Folge hat, dass unvorhersehbare Prozesse und Reaktionen innerhalb von Materialien und Schnittstellen zu unbekannten Fehlermechanismen führen könnten. Auf dem heutigen Markt sind diese Trends aufgrund der Leistung und Verfügbarkeit der Materialien und Prozesse nicht mit bestehenden Lösungen in den Griff zu bekommen; neben neuen Lösungen sind Verbesserungen von Standardmaterialien und -prozessen erforderlich.
Worin bestehen die Herausforderungen bei der Entwicklung von Materialien für miniaturisierte Kontakte?
Bei der Miniaturisierung geht es darum, elektronische Bauelemente zu verkleinern und leichter zu machen. Die Miniaturisierung hilft, die Fläche auf der Platine oder auf einem Bauelement zu reduzieren. Dies impliziert auf der anderen Seite reduzierte Kontaktnormalkräfte, kleinere Kontaktflächen und eine Erhöhung der lokalen Spannungsverteilung beim Formen dieser Komponente kombiniert mit einer höheren Empfindlichkeit gegenüber fehlerfreien Materialien. Innovative Materialien, Oberflächen und Beschichtungen sowie die Produktionsprozesse bilden daher den Schlüssel zum Erfolg.
Bedenken Sie folgendes: Kleine Poren oder Hohlräume – die Inhomogenitäten und Verunreinigungen – innerhalb eines Materials können zum Versagen eines Bauelements führen, was schwerwiegende Folgen haben kann. Um dies zu vermeiden, müssen Sie sich auf die Grundmaterialien konzentrieren, insbesondere auf die Schnittstellen, Oberflächen und Beschichtungen, um sicherzustellen, dass das Material die Spezifikationen und die Anforderungen an die Funktionalität über seine Lebensdauer hinweg erfüllt.
Sie müssen auch die Mikrostruktur des Materials sorgfältig untersuchen, insbesondere seine Korngröße, Korngrenzen, Präzipitationen und die Schnittstellen zwischen dem Grundmaterial und der Beschichtung. Das ist entscheidend, um ein fehlerfreies Material mit den erforderlichen Umform- und Beschichtungseigenschaften zu erzielen.
Ein Beispiel: Kleine Hohlräume in der Schnittstelle zwischen dem Grundmaterial und der Zinnbeschichtung im Ausgangszustand können später bei erhöhten Temperaturen zu Problemen führen. Wenn die Temperaturspannung zunimmt, z. B. im elektrischen Spannungstest, können sich Beschichtungen in schweren kleinen Kontaktflächen ablösen. Um dies zu vermeiden, verwenden wir sehr spezifische Methoden zur Analyse der Details. Für diese Untersuchung überwachen und analysieren wir sowohl die Prozesse als auch die chemischen Reaktionen innerhalb von Materialien. Wir verwenden hochauflösende Geräte wie FIB (= Focus Ion Beam, Ionenfeinstrahlanlage) und GDOES (= Glow Discharge Optical Emission Spectroskopy, Optische Glimmentladungsspektrometrie), um die Wechselwirkung zwischen den einzelnen Bestandteilen zu verstehen.
Welche Herausforderungen gibt es bei der Entwicklung von Ladegeräteinlässen und Kontakten für Elektro-fahrzeuganwendungen?
Da die E-Mobilität den Wandel in unserem Kerngeschäft, T&C, auf noch nie dagewesene Weise vorantreibt, beschäftigen wir uns mit den steigenden Anforderungen an Steckverbinderkontakte in Bezug auf Einsteckzyklen für Ladegeräte oder Hochtemperaturanwendungen. Für die E-Mobilität müssen wir Steckzyklusanforderungen von bis zu 10000 Steckzyklen bei Ladesteckverbindern oder Temperaturen von bis zu 180-200°C bei Kontaktpunkten gerecht werden.
Um diesem Problem gewachsen zu sein, entwickeln wir Beschichtungssysteme und -verfahren, die diese neuen Anforderungen erfüllen können. Dazu müssen wir über den Horizont hinaus blicken und die damit verbundenen akademischen Disziplinen, insbesondere aus anderen Industriesektoren und Wissenschaftsbereichen, mitberücksichtigen. Dies erlaubt es uns, unsere Arbeit in der Ideenfindungsphase zu beschleunigen, erste Tests im Rahmen von Machbarkeitsstudien durchzuführen und einen Eindruck davon zu bekommen, was im Wesentlichen möglich sein könnte. Wir konzentrieren uns darauf, mit offenen Innovationen und agilen Teams in der funktionsübergreifenden Entwicklung erfolgreich zu sein. Eine etablierte F&E-Infrastruktur ist sehr hilfreich, insbesondere wo kurze Markteinführungszeiten und niedere Kosten entscheidende Anforderungen sind.
Woran arbeitet Ihr Team derzeit, um technologische Innovationen in der Automobilindustrie zu ermöglichen?
Im Moment sind die Automobil- und Elektronikmärkte dynamisch und durchlaufen einen grundlegenden Wandel. Erfolg werden dabei diejenigen Unternehmen haben, die sich jetzt auf die Optimierung von Konstruktion und Prozessen, die Verkürzung von Entwicklungszyklen und die Senkung der Kosten konzentrieren. Diese Maßnahmen sind erforderlich, um mit den Besten zu konkurrieren. Dies bedeutet, daran zu arbeiten, auch mit neuen Lieferanten eine zuverlässige Lieferkette zu garantieren, die Markteinführung zu beschleunigen, Prozesse und Produkte zu vereinfachen und sich eine F&E-Infrastruktur anzueignen, die sich darauf konzentriert, für die Zukunft vorbereitet zu sein. Dieser letzte Punkt ist entscheidend für eine bessere Performance bei der Markteinführung und für operative Stärke.
Quer zu denken hilft Ingenieuren, Probleme mit den vorhandenen Bestandteilen lösen, indem sie versuchen, die Bestandteile des Problems zu ändern.
Isabell Buresch lässt sich von Gelegenheiten inspirieren. Jedes Problem ist eine Herausforderung, zu lernen, Dinge besser zu machen und innovativ zu sein – und jedes Problem erfordert Kreativität. Als leitende Materialwissenschaftlerin mit Doktortitel in Metallurgie der Universität Stuttgart verbringt Isabell Buresch ihre Arbeitszeit damit, neue Materialsysteme und Beschichtungen zu bewerten und zu entwickeln, die Steckverbinderkontakte und -klemmen zuverlässiger und zukunftsfähiger machen. Ihre drei Jahrzehnte lange Berufserfahrung in der Metall-, Oberflächen- und Beschichtungstechnik ermöglicht es ihr zu verstehen, welche Eigenschaften Materialien besonders machen und welche Finessen die Herstellung von Materialien mit nachhaltigen Herstellungsprozessen kosteneffizient werden lassen. Für Isabell Buresch beginnt die Innovation damit, zu verstehen, was der Kunde will, wie ein Unternehmen arbeitet und wie es ein bestimmtes Produkt entwickelt, einschließlich des Konstruktionshintergrunds, der bisherigen Leistungen und des Produktionsprozesses, der zu Innovation führt. Sie nähert sich der Problemlösung durch Querdenken, indem sie „über den Tellerrand hinausdenkt” und nicht immer nur die 5-Why-Methode anwendet. Diese Strategie hilft ihr, Lösungen für schwierige Objekte zu entwickeln, indem sie vertraute Ideen ablehnt und sich völlig neue Betrachtungsweisen eines Problems ausdenkt. Ihre solide Agilität erhält ihren Feinschliff durch ihre Leidenschaft für den Leistungssport. Als erfahrene Skifahrerin, die in der deutschen Jugend- und Nationalmannschaft antrat, schreibt Isabell Buresch ihren sportlichen Erfolgen zu, ihr dabei geholfen zu haben, sich die Ausdauer, Belastbarkeit und Hingabe anzueignen, die nötig sind, um schwierige Probleme zu lösen und bei der Entwicklung von Lösungen für moderne Werkstoffe einen agilen Denkansatz an den Tag zu legen.
Welche Technologieprojekte beobachten Sie derzeit?
Die Miniaturisierung in elektrischen und elektromechanischen Komponenten und die Steigerung von Kapazität und Leistung zu geringeren Kosten. Die Marktkräfte wollen mehr Funktionen auf weniger Fläche. Um dies zu erreichen, sind eine höhere Funktionalität oder Leistungsdichte, miniaturisierte Teile und Gewichtsreduktion erforderlich.
Eine große Gelegenheit bietet dabei das Konzipieren von Materialien und Beschichtungen für höhere Umgebungs- und Spitzentemperaturen. Wenn wir dieser Anforderung nicht nachkommen, hat das nämlich zur Folge hat, dass unvorhersehbare Prozesse und Reaktionen innerhalb von Materialien und Schnittstellen zu unbekannten Fehlermechanismen führen könnten. Auf dem heutigen Markt sind diese Trends aufgrund der Leistung und Verfügbarkeit der Materialien und Prozesse nicht mit bestehenden Lösungen in den Griff zu bekommen; neben neuen Lösungen sind Verbesserungen von Standardmaterialien und -prozessen erforderlich.
Worin bestehen die Herausforderungen bei der Entwicklung von Materialien für miniaturisierte Kontakte?
Bei der Miniaturisierung geht es darum, elektronische Bauelemente zu verkleinern und leichter zu machen. Die Miniaturisierung hilft, die Fläche auf der Platine oder auf einem Bauelement zu reduzieren. Dies impliziert auf der anderen Seite reduzierte Kontaktnormalkräfte, kleinere Kontaktflächen und eine Erhöhung der lokalen Spannungsverteilung beim Formen dieser Komponente kombiniert mit einer höheren Empfindlichkeit gegenüber fehlerfreien Materialien. Innovative Materialien, Oberflächen und Beschichtungen sowie die Produktionsprozesse bilden daher den Schlüssel zum Erfolg.
Bedenken Sie folgendes: Kleine Poren oder Hohlräume – die Inhomogenitäten und Verunreinigungen – innerhalb eines Materials können zum Versagen eines Bauelements führen, was schwerwiegende Folgen haben kann. Um dies zu vermeiden, müssen Sie sich auf die Grundmaterialien konzentrieren, insbesondere auf die Schnittstellen, Oberflächen und Beschichtungen, um sicherzustellen, dass das Material die Spezifikationen und die Anforderungen an die Funktionalität über seine Lebensdauer hinweg erfüllt.
Sie müssen auch die Mikrostruktur des Materials sorgfältig untersuchen, insbesondere seine Korngröße, Korngrenzen, Präzipitationen und die Schnittstellen zwischen dem Grundmaterial und der Beschichtung. Das ist entscheidend, um ein fehlerfreies Material mit den erforderlichen Umform- und Beschichtungseigenschaften zu erzielen.
Ein Beispiel: Kleine Hohlräume in der Schnittstelle zwischen dem Grundmaterial und der Zinnbeschichtung im Ausgangszustand können später bei erhöhten Temperaturen zu Problemen führen. Wenn die Temperaturspannung zunimmt, z. B. im elektrischen Spannungstest, können sich Beschichtungen in schweren kleinen Kontaktflächen ablösen. Um dies zu vermeiden, verwenden wir sehr spezifische Methoden zur Analyse der Details. Für diese Untersuchung überwachen und analysieren wir sowohl die Prozesse als auch die chemischen Reaktionen innerhalb von Materialien. Wir verwenden hochauflösende Geräte wie FIB (= Focus Ion Beam, Ionenfeinstrahlanlage) und GDOES (= Glow Discharge Optical Emission Spectroskopy, Optische Glimmentladungsspektrometrie), um die Wechselwirkung zwischen den einzelnen Bestandteilen zu verstehen.
Welche Herausforderungen gibt es bei der Entwicklung von Ladegeräteinlässen und Kontakten für Elektro-fahrzeuganwendungen?
Da die E-Mobilität den Wandel in unserem Kerngeschäft, T&C, auf noch nie dagewesene Weise vorantreibt, beschäftigen wir uns mit den steigenden Anforderungen an Steckverbinderkontakte in Bezug auf Einsteckzyklen für Ladegeräte oder Hochtemperaturanwendungen. Für die E-Mobilität müssen wir Steckzyklusanforderungen von bis zu 10000 Steckzyklen bei Ladesteckverbindern oder Temperaturen von bis zu 180-200°C bei Kontaktpunkten gerecht werden.
Um diesem Problem gewachsen zu sein, entwickeln wir Beschichtungssysteme und -verfahren, die diese neuen Anforderungen erfüllen können. Dazu müssen wir über den Horizont hinaus blicken und die damit verbundenen akademischen Disziplinen, insbesondere aus anderen Industriesektoren und Wissenschaftsbereichen, mitberücksichtigen. Dies erlaubt es uns, unsere Arbeit in der Ideenfindungsphase zu beschleunigen, erste Tests im Rahmen von Machbarkeitsstudien durchzuführen und einen Eindruck davon zu bekommen, was im Wesentlichen möglich sein könnte. Wir konzentrieren uns darauf, mit offenen Innovationen und agilen Teams in der funktionsübergreifenden Entwicklung erfolgreich zu sein. Eine etablierte F&E-Infrastruktur ist sehr hilfreich, insbesondere wo kurze Markteinführungszeiten und niedere Kosten entscheidende Anforderungen sind.
Woran arbeitet Ihr Team derzeit, um technologische Innovationen in der Automobilindustrie zu ermöglichen?
Im Moment sind die Automobil- und Elektronikmärkte dynamisch und durchlaufen einen grundlegenden Wandel. Erfolg werden dabei diejenigen Unternehmen haben, die sich jetzt auf die Optimierung von Konstruktion und Prozessen, die Verkürzung von Entwicklungszyklen und die Senkung der Kosten konzentrieren. Diese Maßnahmen sind erforderlich, um mit den Besten zu konkurrieren. Dies bedeutet, daran zu arbeiten, auch mit neuen Lieferanten eine zuverlässige Lieferkette zu garantieren, die Markteinführung zu beschleunigen, Prozesse und Produkte zu vereinfachen und sich eine F&E-Infrastruktur anzueignen, die sich darauf konzentriert, für die Zukunft vorbereitet zu sein. Dieser letzte Punkt ist entscheidend für eine bessere Performance bei der Markteinführung und für operative Stärke.
