Oxidkeramische Faserverbundwerkstoffe (engl.: Oxide-Fibre-Composites; OFC) sind aufgrund ihres quasi-duktilen Bruchverhaltens, der hohen Dauereinsatztemperatur sowie der chemischen und oxidativen Beständigkeit eine potenzielle Schlüsseltechnologie für zukünftige Anwendungen in Luftfahrt und Energietechnik. Die inhärente Schwäche von OFC, durch die der Einsatz eingeschränkt wird, ist die hohe Scheranfälligkeit. Das Ziel der Arbeit ist die Erhöhung der interlaminaren Scherfestigkeit von OFC durch eine simulativ ausgelegte dreidimensional geflochtene Verstärkungsstruktur. Zur Verarbeitung spröder Oxidkeramikfasern wird ein faserschonender Klöppel mit adaptiver Fadenführung zur Minimierung der auf den Roving wirkenden Querkräfte entwickelt. Durch die Adaption eines auf magnetischen Näherungssensoren basierenden Fadenbruchdetektionssystems auf Rückspulklöppel kann auf zusätzliche Fadenleitelemente verzichtet werden. Die Prozessauslegung wird durch die Erstellung eines virtuellen Zwillings mittels der Kombination eines Auslegungstools und einer Mehrkörpersimulation ermöglicht. Zur Modellierung der textilen Struktur wird eine topologische Simulation mit einem Kompaktierungsalgorithmus erweitert. Durch die adaptive Fadenführung kann gegenüber einer herkömmlichen Fadenführung die Fadenspannungsschwankung um 43 % und die Filamentbruchrate um 55 % gesenkt werden. Im Rahmen eines Benchmarks von 2D-gewobenen OFC mit 3D-geflochtenen OFC wird bedingt durch einen z-Faseranteil von 13,1 % in Belastungsrichtung ein Anstieg der interlaminaren Scherfestigkeit von 96 % festgestellt. Durch das simulationsgestützte Auslegungstool ‚Virtual Braiding Simulation‘ (ViBraSi) ist die Variation der Preformarchitektur und die Erstellung eines digitalen Materialmodells auf Mikroebene möglich.
Aktualisiert: 2023-02-23
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Aktualisiert: 2023-03-14
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Band 2 setzt die Reihe aus den Jahren 2001 bis 2004 fort. Eine nützliche Themensammlung, die lästiges Nachschlagen in alten Heften überflüssig macht. Artikel aus dem Fachmagazin das dental-labor zum Thema Vollkeramik.
Inhalt:
CAD/CAM
Presskeramik - Glaskeramik
Feldspatkeramik
Aktualisiert: 2017-03-01
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Der Einsatz von hochfesten Stahlblechen und Aluminiumblechen zur Umsetzung des Leichtbaugedankens im automobilen Karosseriebau stellt nicht nur die Fügetechnik, sondern auch die Umformtechnik vor neue Herausforderungen. Dem hohen abrasiven bzw. adhäsiven Werkzeugverschleiß bei der Blechumformung kann durch konventionelle Verschleißschutzkonzepte nur bedingt begegnet werden. Durch das Laserstrahldispergieren können Werkstoffverbundschichten aus Oxidkeramikpartikeln und den Werkzeugwerkstoffen Kaltarbeitsstahl oder Grauguss auf geometrisch komplexen Umformwerkzeugen erzeugt werden. Diese Schichten kombinieren die günstigen tribologischen Eigenschaften von Keramiken, wie hohe Härte, geringe Festkörperreibwerte sowie hohe Korrosionsbeständigkeit und Verschleißbeständigkeit, mit der Duktilität metallischer Werkstoffe. Der gradierte Aufbau der Verbundschichten mit zur Oberfläche hin steigender Partikeldichte bietet eine günstige Stützwirkung für die bei der Umformung von höherfesten Stahlblechen besonders belasteten Werkzeugoberflächen. Das hohe Leistungspotenzial dieser Verbundschichten zur Umformung von hochfesten Stahlblechen und Aluminiumblechen bestätigt sich durch Streifenzieh- und Napfziehversuche mit laserstrahldispergierten Modellwerkzeugen.
Aktualisiert: 2019-10-17
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Eisenguss besitzt im Bereich der Konstruktionswerkstoffe immer noch eine große und in vielen Bereichen sogar eine zunehmende Bedeutung. Im Verbrennungsmotorenbau ist aufgrund sich verschärfender Randbedingungen eine deutliche Leistungs-steigerung der Werkstoffe gefragt, die Gusseisen mit Vermiculargraphit (GJV) erfüllen kann. Voraussetzung für einen breiten Einsatz ist jedoch eine wirtschaftliche Bearbeitbarkeit. Diese Arbeit verfolgt das Ziel, die Zerspanbarkeit ausgewählter Gusseisen mit Vermiculargraphit zu beschreiben und den Werkstoff mit den breit eingesetzten Gusseisenwerkstoffen mit lamellarer Graphitausbildung (GJL) und mit globularer Graphitausbildung (GJS) zu vergleichen. Des Weiteren werden die Verschleißvorgänge an den eingesetzten Oxidkeramikschneiden untersucht. Der Schwerpunkt der Untersuchungen liegt in der Bearbeitung mit hohen Schnitt-geschwindigkeiten.
Werkzeuge auf Basis von Aluminiumoxidkeramik zeigen das größte Einsatzpotenzial beim kontinuierlichen Schnitt mit hohen Schnittgeschwindigkeiten. Die korallenartige Ausformung des Graphits unterstützt die Spanbildung, jedoch nicht in dem Maße wie beim GJL. Die Zerspanbarkeit kann damit zwischen GJL und GJS Werkstoffen eingeordnet werden. Eine sich bildende Trennschicht auf der Schneide bewirkt die höchsten Standwege bei einer Schnittgeschwindigkeit von vc = 1000 m/min. Werkstoffseitig zeigt sich eine reduzierte Bruchdehnung als vorteilhaft. Eine leichte Verrundung der Schneide führt zu Standzeitgewinnen.
Aktualisiert: 2019-10-17
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Aktualisiert: 2023-04-11
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Dieses Nachschlagewerk erspart Ihnen das lästige Blättern in alten Zeitschriften auf der Suche nach „dem“ Artikel. Neben „Vollkeramik“ gibt es auch Zusammenfassungen für die folgenden Themen:
Implantatprothetik
CAD/CAM
Frontzahn-Restaurationen
Inhalt:
Presskeramik
Glasinfiltrierte Oxidkeramik (In-Ceram)
Metallkeramik
Oxidkeramik
Aktualisiert: 2016-06-26
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