Durch Vernetzen können die Materialeigenschaften von Standardthermoplasten gezielt und kostengünstig verbessert werden. Bekanntestes Beispiel sind Rohre oder Implantatbauteile aus vernetztem Polyethylen (PE-X). Ebenso vernetzen Duroplaste bzw. Klebstoffe während der Aushärtung. Der Vernetzungs- bzw. Aushärtegrad ist hierbei die zentrale Qualitätskennzahl. Bis dato wird dieser – insbesondere bei PE-X – stichprobenartig zerstörend und zeitaufwändig im Labor geprüft. Von industrieller Seite besteht ein großer Wunsch nach alternativen Verfahren.
Eine vielversprechende, aber in der kunststoffverarbeitenden Industrie bisher nicht berücksichtige Möglichkeit zur schnelleren Vernetzungsgradbestimmung direkt am Bauteil bieten optische Verfahren auf Basis absoluter Methoden. Damit können Änderungen in Streu- und Absorptionsverhalten der untersuchten Kunststoffe beim Vernetzen/Aushärten getrennt betrachtet werden.
In dieser Forschungsarbeit wurden hierzu eine Ulbrichtkugel, die Streifenprojektion, die Raman-Spektroskopie und die kollimierte Transmission eingesetzt. Untersucht wurden unterschiedlich vernetzte PE-X-Proben und diverse 2K-Harze bzw. -Klebstoffe. Als Referenz dienten etablierte Standard-Labormethoden.
Im Projektrahmen konnte ein Zusammenhang zwischen Vernetzungs- bzw. Aushärtegrad und den Streu- und Absorptionskoeffizienten aufgezeigt werden. Zum verbesserten Ergebnistransfer wurde ein Ulbrichtkugel-Demonstrator aufgebaut. Die Änderung bei der Aushärtung von Duroplasten ist mit dem Demonstrator und mittels Raman-Spektroskopie gut messbar. Von den Forschungsergebnissen können v. a. Anwender und Hersteller von vernetzten Produkten sowie Anbieter optischer Messsysteme – und somit insgesamt zahlreiche kmU – profitieren.
Aktualisiert: 2022-12-22
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Additive verbessern die Eigenschaften von Kunststoffen bereits in geringen Mengen signifikant. Sie für die Qualitätssicherung zu quantifizieren, stellt allerdings viele vor eine Herausforderung. Die Nahinfrarot (NIR)-Spektroskopie hat sich hierbei häufig als gutes Hilfsmittel etabliert. Allerdings stößt diese an ihre Grenzen, denn neben Additiven in geringen Mengen enthalten Kunststoffcompounds auch oft Füllstoffe wie Kreide oder Talkum in höheren Mengen, die die Verarbeitung vereinfachen und die mechanischen Eigenschaften verbessern. Diese Mineralstoffe streuen das Messsignal im NIR-Bereich sehr, wodurch Additive nur noch schwierig quantifiziert werden können. Um dennoch eine Qualitätssicherung zu ermöglichen, wurden die Möglichkeiten der Spektroskopie im ultravioletten (UV) Wellenlängenbereich untersucht. Des Weiteren wurden mit Hilfe von Optiksimulationen neue Geometrien für Sondenfenster entwickelt und Adapter mit mehreren möglichen Messwinkeln gefertigt. Für die eigentliche Quantifizierung wurden gestützt auf einen statistischen Versuchsplan robuste Regressionsmodelle erstellt, die die Bestimmung des Additivgehalts im Subprozent-Bereich ermöglichen trotz eines Füllstoffgehalts von 50 %. Hierdurch kann eine zerstörungsfreie Qualitätssicherung des Compoundierprozesses implementiert werden.
Aktualisiert: 2022-12-08
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Die sechsjährige Nir lebt mit ihrer Mutter in einem Frauengefangenenlager nach irgendeinem Krieg, in irgendeinem Land, zu irgendeiner Zeit. Während der Lager-Aufseher – auf skurrile Weise Nir zugetan – die Mutter in einem Bunker verhungern läßt, entwirft Nir vor dem Gitterfenster des Bunkers ihre »Stadt«. »Nirs Stadt« wird für das Kind zu einer Insel der Phantasien inmitten einer mörderischen Realität.
(Dieser Text bezieht sich auf eine frühere Ausgabe.)
Aktualisiert: 2020-02-22
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Simulative und experimentelle Untersuchungen zum Laserschweißen mit Strahloszillation
Aktualisiert: 2019-12-04
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Die sechsjährige Nir lebt mit ihrer Mutter in einem Frauengefangenenlager nach irgendeinem Krieg, in irgendeinem Land, zu irgendeiner Zeit. Während der Lager-Aufseher – auf skurrile Weise Nir zugetan – die Mutter in einem Bunker verhungern läßt, entwirft Nir vor dem Gitterfenster des Bunkers ihre »Stadt«. »Nirs Stadt« wird für das Kind zu einer Insel der Phantasien inmitten einer mörderischen Realität.
(Dieser Text bezieht sich auf eine frühere Ausgabe.)
Aktualisiert: 2020-02-22
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Zur besseren Erkennung von Objekten im nächtlichen Straßenverkehr werden bereits Fahrerassistenzsysteme wie das blendfreie Fernlicht und warnende Nachtsichtsysteme eingesetzt. Das Markierende Licht ist ein weiteres lichtbasiertes Fahrerassistenzsystem, welches die Aufmerksamkeit des Fahrers mithilfe eines gezielten Lichtstrahls auf potentiell gefährliche Objekte lenkt. In dieser Arbeit werden die Grundlagen für ein solches Lichtsystem erforscht und es wird ein Prototyp zur Realisierung dieser Lichtfunktion aufgebaut. Das System besteht aus einem LED-Array-Scheinwerfer, einer Datenverarbeitungseinheit, einem FIR- und NIR-Kamerasystem und einer Fußgängererkennungssoftware. Letztere segmentiert zunächst warme Objekte im FIR-Bild, welche im Anschluss von einem texturbasierten Klassifikator (Adaboost + Haar-like) untersucht werden. Positive Klassifikationen werden im 3-D-Fahrzeugkoordinatensystem mit einem Unscented-Kalman-Filter verfolgt. Sind genügend viele texturbasierte Klassifikationen vorhanden, wird die Region im FIR- als auch im NIR-Bild mit einem gradientenbasierten Klassifikator (Stützvektormaschine + Histograms of Oriented Gradients) auf eine Fußgängersilhouette hin überprüft. Konnte der Klassifikator die Präsenz eines Fußgängers über mehrere Bilder bestätigen, gilt das Objekt als identifiziert. Daraufhin wird die Kollisionswahrscheinlichkeit berechnet und ggf. das Objekt mit dem LED-Array-Scheinwerfer und einer geeigneten Strategie beleuchtet. Das Fußgängererkennungssystem erkennt 92% der unverdeckten Fußgängern bei einer FPR von weniger als eins pro Stunde.
Aktualisiert: 2019-10-17
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