3M Forschung und Entwicklung

3M begann als Hersteller von Schleifmitteln und hat sich im letzten Jahrhundert durch die Verbesserung von Technologien und die Einführung von Innovationen stetig weiterentwickelt. Unsere Schleifmittel vereinen traditionelle Stärken mit modernen Technologien und bieten eine breite Anwendungspalette, darunter Schneiden, Schleifen, Formen, Veredeln und Polieren.

3M Klebstoffe werden speziell für die Bedürfnisse unserer Kunden entwickelt und kommen in einer Vielzahl von Anwendungen zum Einsatz – von Wolkenkratzern über Mobiltelefone und Autos bis hin zu medizinischen Geräten. Wir sind Experten für aushärtbare und strukturelle Klebstoffe und bekannt für unsere Haftklebebänder, die 3M vor über 90 Jahren erfunden hat.

Zu Beginn unserer Unternehmensgeschichte verwendeten wir keramische Materialien, um Mineralien in Schleifpapier zu verwandeln. Im letzten Jahrhundert haben wir anorganische Keramikmaterialien zu einer breiten Produktpalette verarbeitet, die wir für unterschiedliche Märkte wie die Automobil-, Elektro- und Optikindustrie verwenden.

3M fördert die Kreislaufwirtschaft mit Material- und Prozessinnovationen. Unsere zirkulären Materialien verlängern die Produktlebensdauer, unterstützen Reparatur und Demontage und verbessern die Wiederverwendung von Nebenprodukten. Die Anwendungsgebiete reichen von der Neugestaltung alltäglicher Materialien bis hin zur Entwicklung branchenübergreifender Hightech-Lösungen.

Durch die Infiltration dichter Anordnungen von Keramikfasern oder -partikeln mit Aluminiumlegierungen schafft 3M Verbundwerkstoffe und -artikel, die robust und unbeweglich, aber dennoch leicht sind. Unsere fortschrittlichen Verbundwerkstoffe werden unter hohen Beschleunigungs- und Temperaturbedingungen in der Industrie sowie in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt.

Fortschritte bei elektronischen Bauteilen resultieren oft aus Prozessverbesserungen. 3M steigert den Ertrag an Halbleiter-Wafern mit chemisch-mechanischen Polierungslösungen , erhöht die Signalzuverlässigkeit mit TwinAx-Kupferverbindungen und verkürzt die Installationszeit von Glasfaserkabeln mit Expanded Beam Optical-Steckverbindern.

Mit einer Dicke von einer bis zu mehreren hundert Schichten verbessern und schützen 3M Folien Displays und erhöhen die Energieeffizienz. Sie werden eingesetzt für Grafiken an und in Gebäuden, Fahrzeugen und Verkehrsschildern und bilden sogar die Basis für eine Vielzahl von Büro- und Industrieklebebändern.

Meta-Materialien sind technische Werkstoffe mit Eigenschaften, die in natürlichen Massenmaterialien typischerweise nicht zu finden sind. Unser Portfolio an mehrschichtigen, optischen Folien war bereits lange vor der Entstehung des Begriffs ein kommerzialisiertes Meta-Material. Jetzt entwickeln wir unsere Technologie im Bereich optischer und mechanischer Meta-Materialien weiter.

Wissenschaftler und Forscher von 3M erkunden eine neue Welt auf Nanometerebene, in der Materialien einzigartige physikalische und chemische Eigenschaften aufweisen, die unsere Hartbeschichtungen, Schleifmittel und optischen Folien verbessern.

Auch nach 75 Jahren innovativer Entwicklung von Vliesstoffen entdeckt 3M immer wieder neue Wege zu deren Herstellung und Anwendung. Vliesstoffe von 3M werden in Atemschutzmasken, Klimafiltern, Schleifmitteln und Klebebändern eingesetzt und tragen so zur Weiterentwicklung von Industrie- und Verbraucherprodukten bei.

Wenn 3M Wissenschaftler mit der Bearbeitung eines Kundenproblems beginnen, gehen sie häufig von spezifischen Leistungs- oder Umweltanforderungen aus, darunter auch optische oder elektrische Eigenschaften. Hochleistungs-Materialien von 3M verbinden die Endverbrauchsleistung mit den resultierenden Materialien über alle Formfaktoren hinweg.

Die Polymerwissenschaft befasst sich mit dem Verständnis von Struktur und Eigenschaften in Bezug auf Polymermaterialien, um Materialien mit den gewünschten Endanwendungseigenschaften herzustellen. Zu den Kernkompetenzen gehören die Polymersynthese, -formulierung und -charakterisierung.

Zu den Trenn-Materialien gehören Trennfolien, Beschichtungen mit niedriger Oberflächenenergie und schwach haftende Rückseitenbeschichtungen für unsere Hochleistungsklebstoffe. Trenn-Materialien bieten Funktionen wie leises Abrollen, Bedruckbarkeit und präzises Ablegen und steigern so den Wert der 3M Produkte im gesamten Portfolio.

Der Schwerpunkt von „Specialty Materials“ liegt auf der Entdeckung, Entwicklung und Produktion hochwertiger, kundenspezifischer Chemikalien und Spezialpolymere. Die Spezial-Materialien von 3M ermöglichen neue Prozesse und komplexe Produktkonstruktionen.

3M nutzt seine Expertise im Bereich der Materialwissenschaft, Verarbeitung und Design, um die additive Fertigung auf das nächste Level zu heben. Durch schnelle Iteration und Realisierung komplexer Geometrien verkürzt 3M Entwicklungszeiten, optimiert die Fertigung und ermöglicht neuartige Produkte.

3M ist führend in der Chemischen Verarbeitung und kann so eigene Materialien für seine innovativen Produktportfolios herstellen, wie etwa Klebstoffe, die den Kunden differenzierte Leistung und Mehrwert bieten.

Die 3M Formtechnologie ermöglicht komplexe und maßgeschneiderte Komponenten für leistungsstarke Kundenlösungen. Wir nutzen unsere einzigartige Expertise in den Bereichen Modellierung, Werkzeugkonstruktion, Präzisionsbearbeitung, Messtechnik und Formverarbeitung , um vielfältige und hochdifferenzierte Produkte zu liefern.

3M war Pionier bei der Verwendung mikroskopisch kleiner, präzise geformter Strukturen, um Materialien neuartige physikalische, chemische oder optische Eigenschaften zu verleihen. Diese Strukturen tragen zur Lösung von Kundenproblemen bei, indem sie zu differenzierten und verbesserten Produkten wie Verkehrsschildern, Displays, Schleifmitteln und vielem mehr beitragen.

Präzisionsbeschichtung und Converting umfassen die Integration mehrerer Disziplinen in einen Fertigungsprozess. Fortschritte in den Bereichen Beschichtung, Druck, Trocknung, Aushärtung und Converting schaffen hochwertige Fertigungskapazitäten, die 3M einen Wettbewerbsvorteil verschaffen.

Das Verständnis von 3M für physikalische, thermische und chemische Wechselwirkungen ermöglicht es uns, Partikel zu erzeugen, zu modifizieren und zu dispergieren. Anschließend integrieren wir diese präzise verteilten Partikel in Materialien, um deren Eigenschaften zu optimieren. So können wir Schleifmitteln, Tinten, Folien und vielem mehr einzigartige Eigenschaften verleihen.

3M ist weltweit führend in der Entwicklung und Anwendung von Polymeren. Das Unternehmen kombiniert und formt diese einzigartigen Moleküle mithilfe verschiedener Formgebungsverfahren. Nahezu alle Technologieplattformen und Geschäftsbereiche von 3M nutzen die Polymerverarbeitung zur Herstellung differenzierter Produkte, die Kundenprobleme lösen.

Die Materialien vieler 3M Produkte werden durch physikalische oder chemische Veränderungen – wie Erhitzen, Polymerisieren oder Vernetzen – mittels Strahlenbehandlung gehärtet, modifiziert oder verbessert. Die Strahlenbehandlung betrifft die meisten Technologieplattformen von 3M und ist ein Schlüsselelement für viele unserer Kernprodukte.

Entscheidende Produktleistungsmerkmale hängen oft von der präzisen Kontrolle der Oberflächenchemie, Topografie und Beschichtungsdicke ab. 3M hat durch die Weiterentwicklung von Vakuum-, Nicht-Vakuum- und Plasmatechnologien eine wertvolle Dampfverarbeitungsplattform geschaffen, um diese Merkmale besser kontrollieren zu können.

Computer Vision spielt eine wesentliche Rolle in vielen innovativen 3M Produkten. Unsere Expertise im Bereich Lichtmanagement sowie Bild- und Videoanalyse, kombiniert mit modernsten Algorithmen für maschinelles Lernen und Mustererkennung, führt zu Produkten mit verbesserter Maschinenlesbarkeit.

Data Science und Analytik nutzt wissenschaftliche Methoden, Prozesse und Algorithmen, um Erkenntnisse aus strukturierten und unstrukturierten Daten zu gewinnen. 3M nutzt diese Technologie, um komplexe Kundenprobleme zu lösen, Arbeitsabläufe zu automatisieren und letztendlich einzigartige Produkte und Lösungen für alle unsere Geschäftsbereiche zu entwickeln.

3M verleiht vielen Produkten Intelligenz und Konnektivität, indem wir unsere globale Material- und Verarbeitungskompetenz mit Sensoren, Elektronik, Cloud-Technologie und Analytik kombinieren. Unsere elektronischen Systeme schaffen leistungsstarke Plattformen für intelligente Materialien, Geräte und Prozesse.

Mithilfe von Modellierung und Simulation können die Wissenschaftler von 3M die Eigenschaften noch nicht hergestellter Materialien virtuell testen und vorhersagen, das Produktdesign untersuchen, Herstellungsprozesse verbessern und Kundensupport-Tools für ein hohes Maß an Kundenbindung und Mehrwert anbieten, bevor die physische Entwicklung überhaupt startet.

Die „Advanced Robotics“-Plattform von 3M optimiert die Fertigung durch Aktuatordesign, physikalische Manipulation, Wahrnehmungswissenschaft, fortschrittliche Pfadplanung und fortschrittliche Steuerungssysteme. Sie ermöglicht eine durchsatzstarke Produktentwicklung in den 3M Laboren und stellt unseren Kunden eigene Robotersysteme zur Verfügung.

Ein Stromausfall, der Tausende im Dunkeln lässt. Ein Waldbrand, der die Luft, die wir einatmen, beeinträchtigt. Spurerkennungssysteme, die für die Sicherheit der Fahrer sorgen. Diese und andere Anzeichen können von 3M Sensoren und anderen Sensoren, die auf 3M Komponenten basieren, erkannt und übermittelt werden.

3M nutzt modernste Tools und Technologien, um sichere, skalierbare und weltweit einsetzbare Software für Client, Mobilgeräte und für die Cloud zu entwickeln. Diese Software ermöglicht zahlreiche Anwendungen innovativer 3M Technologien, unter anderem im Bereich Arbeitssicherheit und Luftqualität für Verbraucher.

3M verfügt über ein einzigartiges Know-how zur Messung,  Charakterisierung , Visualisierung und zum Verstehen von Materialien und Prozessen. Mit weltweiten Ressourcen nutzen die Wissenschaftler von 3M diese Kapazitäten, um die Produktentwicklung von der Konzeption über die Vermarktung und Fertigung bis hin zur Marktreife zu unterstützen.

3M Automatisierungslösungen umfassen die Entwicklung oder Anpassung von 3M Produkten wie Klebstoffen an die Arbeitsabläufe unserer Kunden. Zu den wichtigsten Kompetenzen gehören Produktdesign für die Automatisierung, Robotersystemintegration, industrielles Prozessverständnis und automatisierte Anwendungsentwicklung.

Der letzte Fertigungsschritt für mehr als die Hälfte der 3M Produkte ist die Herstellung von Folien, Schleifmitteln oder Bändern in die vom Kunden gewünschte Form und Größe. Unsere Fähigkeit, Zuschnitt, Formgebung und Endbearbeitung eines Produkts schnell anzupassen, ermöglicht eine effiziente Anpassung bei gleichbleibender Qualität.

Die extreme Präzision der Fertigung bei 3M – einschließlich Toleranzen von weniger als einer Lichtwellenlänge – erfordert eine Vielzahl eigener Werkzeuge zur Messung von Leistung, Stärke, Farbe, Gleichmäßigkeit, Reflektivität und Dicke.

Dank der einzigartigen Kontrolle von 3M über Grenzflächen- und Oberflächeninteraktionen können wir die Reflektivität von Materialien steigern, ihre Aufnahmefähigkeit für Flüssigkeiten und Klebstoffe verbessern und viele weitere neuartige Materialeigenschaften erzeugen.

Präzise, konsistent, kostengünstig und sicher: 3M ist auf die Gewährleistung einer flexiblen, nachhaltigen Produktion, hochwertige Produkte und schnelle Marktanpassungen spezialisiert.

Wir nutzen nachhaltiges Design, um die Auswirkungen unserer Produkte, Prozesse und Verpackungen bewusst zu reduzieren. Dies umfasst die Auswahl und Verwendung von Materialien. Wir optimieren unsere Lieferketten und unsere Fertigung und ermöglichen Kunden und Verbrauchern durch unsere Produkte ein besseres Leben.

Kunden erwarten von 3M Produkten für den Außeneinsatz, dass sie auch nach Jahren der Beanspruchung und selbst unter extremen Bedingungen zuverlässig funktionieren. Wir kombinieren reale Belastungen im Freien und beschleunigte Labortests, um die Anforderungen extremster Umweltbedingungen zu messen, zu analysieren und zu erfüllen.

Laute, unangenehme Geräusche sind nicht nur lästig, sondern auch eine Gefahr für unsere Gesundheit und Sicherheit. 3M hat Vliesstoffe, Polymere und andere Materialien entwickelt, die Schall absorbieren, Vibrationen dämpfen und unerwünschte Geräusche im Fahrzeuginnenraum, auf Festplatten und am Arbeitsplatz reduzieren.

3M nutzt die Materialwissenschaft, um Lösungen zu entwickeln, mit denen einige der drängendsten Herausforderungen im Zusammenhang mit dem Klimawandel angegangen werden können. Beispiele hierfür sind die Kohlendioxidabscheidung, die Elektrifizierung von Fahrzeugen, die Wasserstofferzeugung, die Energiewende und die Reduzierung des Lösungsmitteleinsatzes.

3M entwickelt Technologien und Produkte zur Verbesserung der Displayqualität, zur Reduzierung des Energieverbrauchs, zum Schutz von Oberflächen, zur Sicherung von Informationen und zur Optimierung von Schnittstellen. Mit unserer Expertise in den Bereichen Folien, Lichtmanagement, Klebstoffe, Nanotechnologie und Mikroreplikation entwickeln wir Lösungen für Displays der nächsten Generation.

Während die Welt nach neuen Wegen sucht, Energie zu erzeugen und zu speichern und die Herausforderung der Elektrifizierung von Fahrzeugen zu bewältigen, greift sie auf Technologien von 3M zurück, darunter solche für Batterie- und Brennstoffzellen, Barriere-Folien für Photovoltaik und Rohrbeschichtungen zum Korrosionsschutz bei der Öl- und Erdgasproduktion.

3M revolutionierte die Welt der Werbung mit den ersten digital gedruckten Wandgrafiken, der Erfindung retroreflektierender Schildersubstrate sowie verfeinerten Tinten und Pigmenten für naturgetreue Farben unter harschen Bedingungen. Diese Technologieplattform umfasst heute bedruckbare Grafikfolien und Verkehrsschilder.

3M Technologien ermöglichen Kunden einen umsichtigen und sicheren Umgang mit Energieressourcen, um diese optimal zu nutzen, ohne Abstriche bei der Leistung zu machen. 3M Folien können dazu beitragen, Kühl- und Heizkosten sowie den Beleuchtungsbedarf zu senken, indem sie die Sonnenenergie steuern oder das einfallende Sonnenlicht umlenken.

3M entwickelt flexible Elektronik für Anwendungen wie faltbare Displays für die Unterhaltungselektronik, tragbare VR-Geräte oder Automobilschnittstellen. Die starken Material-, Prozess- und Fertigungskompetenzen von 3M sind darauf ausgerichtet, die wachsenden Anforderungen flexibler Elektronik zu erfüllen.

3M bietet vielfältige Filtrations-, Trenn- und Reinigungslösungen an, darunter Elektro-, Membran-, Aktivkohle- und Vliesfaser-Technologien. Dieses Know-how kommt in zahlreichen Produkten zum Einsatz, darunter Filter, Kartuschen, Atemschutzmasken sowie Luftfilter für den Haushalt und das Auto.

3M nutzt Lichtmanipulation, um Alltagsprodukte zu verbessern und zu verändern: hellere Verkehrsschilder, energieeffizientere Gebäude, lebendig-wirkende, elektronische Anzeigen mit geringerem Stromverbrauch und komfortable Elektrofahrzeuge mit höherer Reichweite.

Mit mechanischen Verbindungselementen von 3M können Kunden Materialien immer wieder befestigen und lösen. Wir erzeugen diese langlebigen strukturierten Oberflächen durch die Kombination unserer einzigartigen Technologien, darunter Mikroreplikation, Polymerverarbeitung, Klebstoffe und Vliesstoffe.

Aufgrund ihrer Stabilität, Wärmeleitfähigkeit, hohen Durchschlagfestigkeit und Anpassungsfähigkeit eignen sich die Wärmemanagement-Materialien von 3M ideal für eine Vielzahl von Anwendungen, darunter das Wärmemanagement von Elektronik, Batterien und elektrischen Transformatoren, um die Umgebung vor hoher Hitzebelastung und Feuer zu schützen.