Für eine Vielzahl von industriellen Komponenten sind zumeist nur wenige Funktionsflächen hochbelastet und von erheblichem Verschleiß gekennzeichnet. Daher wurden innerhalb dieser Arbeit Diamant-SiC/SiSiC Werkstoffverbunde entwickelt, bei denen der Diamant-SiC Komposit nur in den hochbelasteten Bereichen der Komponenten vorliegt. Darüber hinaus wurden die Eigenschaften dieser neuen Werkstoffklasse umfassend untersucht.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Die "Guideline – Fertigung betriebsfester Bauteile mittels PBF-LB/M Verfahren" legt Erkenntnisse aus industrieller, universitärer Grundlagen- und außeruniversitärer, anwendungsbezogener Forschung dar und zeigt weitere Handlungsfelder auf. Experten der gesamten Prozesskette, von der Pulverherstellung über die Systementwicklung von PBF-LB/M-Systemen und die Ausführung der additiven Fertigung bis zur anwendungsbezogenen Bauteilkonstruktion sowie der Bewertung resultierender Werkstoff- und Bauteileigenschaften waren beteiligt.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Das Ziel dieser Arbeit ist die spritzgusstechnischn Verarbeitung von kurzfaserverstärkten, siliziumorganischen Compounds zur Herstellung keramischer Verbundbauteile, wie es zur Serien- und Massenproduktion von faserverstärkten Kunststoffteilen bereits etabliert ist. Ziel ist die Fertigung von CMC-Bauteilen in hoher Stückzahl und Geometrievielfalt, wobei im Vergleich zum derzeitigen Stand der Technik signifikante Kostensenkungen bei der Herstellung von keramischen Faserverbundwerkstoffen erzielt werden könnten.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Die neu entwickelte Mikrodruckprüfung wird in der vorliegenden Arbeit als eine alternative mechanische Prüfmethode für zukünftige Werkstoffentwicklungsprozesse vorgestellt. Durch die Verwendung von sphärischen Mikroproben mit Kugeldurchmessern von ca. 1 mm wird eine ressourcenschonende und schnelle Werkstoffprüfung für metallische Legierungen ermöglicht. Aus der Belastungs- und Entlastungsphase der Kraft-Weg-Kurve des instrumentierten Druckversuchs werden mechanische Werkstoffkenngrößen, sogenannte Deskriptoren, ermittelt, die das elastisch-plastische Verformungsverhalten charakterisieren. Die neuen Deskriptoren der Mikrodruckprüfung werden umfangreich analysiert und auf ihre Robustheit sowie Aussagekraft untersucht. Die experimentellen und simulativen Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass die Mikrodruckprüfung reproduzierbare und robuste Deskriptoren hoher Güte liefert. Hierbei wird der geometrische Einfluss auf die Deskriptoren gezielt durch eine Normierung begrenzt. Mit der Mikrodruckprüfung wird eine sensitive Erfassung materialspezifischer Einflüsse auf das elastisch-plastische Verformungsverhalten ermöglicht, sodass Legierungsvariationen und unterschiedliche Wärmebehandlungen metallischer Werkstoffe identifiziert werden können. Die Übertragung der neuen Deskriptoren auf konventionelle Werkstoffkennwerte wird anhand von experimentellen Vergleichen auf Mikro- und Makroebene analysiert. Hieran zeigt sich ein vielfältiges Potenzial der Mikrodruckprüfung als Kurzzeitcharakterisierungsverfahren hinsichtlich einer schnellen Ermittlung mechanischer Eigenschaften basierend auf Untersuchungen an nachhaltig herstellbaren Mikroproben.
Aktualisiert: 2022-10-10
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Die "Guideline – Fertigung betriebsfester Bauteile mittels PBF-LB/M Verfahren" legt Erkenntnisse aus industrieller, universitärer Grundlagen- und außeruniversitärer, anwendungsbezogener Forschung dar und zeigt weitere Handlungsfelder auf. Experten der gesamten Prozesskette, von der Pulverherstellung über die Systementwicklung von PBF-LB/M-Systemen und die Ausführung der additiven Fertigung bis zur anwendungsbezogenen Bauteilkonstruktion sowie der Bewertung resultierender Werkstoff- und Bauteileigenschaften waren beteiligt.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Das Ziel dieser Arbeit ist die spritzgusstechnischn Verarbeitung von kurzfaserverstärkten, siliziumorganischen Compounds zur Herstellung keramischer Verbundbauteile, wie es zur Serien- und Massenproduktion von faserverstärkten Kunststoffteilen bereits etabliert ist. Ziel ist die Fertigung von CMC-Bauteilen in hoher Stückzahl und Geometrievielfalt, wobei im Vergleich zum derzeitigen Stand der Technik signifikante Kostensenkungen bei der Herstellung von keramischen Faserverbundwerkstoffen erzielt werden könnten.
Aktualisiert: 2023-03-31
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The aim of the work was to provide a basis for the development of B-alloyed tool steels. To this end, the effect of the elements B and Cr on the microstructure formation, the stability and the micromechanical properties of hard phases in hypoeutectic Fe-C-B and Fe-C-B-Cr alloys was analyzed. Additionally, interactions of the elements B and Cr with Mn, Mo, V or Nb were investigated. Laboratory alloys of the systems Fe-C-B and Fe-C-B-Cr with additions of the elements Mn, Mo, V or Nb were casted and characterized experimentally. Based on these results, two B-alloyed cold-work steels (CWS) were developed and processed by means of melt and powder metallurgical manufacturing. The novel B-alloyed CWS achieve the same or higher toughness, strength and wear resistance compared to conventional CWS of the Fe-Cr-C and Fe-Cr-V-C systems, while material cost for the B-alloyed CWS are significantly lower.
Aktualisiert: 2019-08-08
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Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Tief- und Streckziehprozess mit und ohne zusätzliche Krafteinleitung grundlegend sowohl numerisch als auch experimentell untersucht. Hierfür wurde ein Werkzeugsystem entwickelt, konstruiert und in Betrieb genommen, mit dem durch eine mechanischen Gegenkraft in der Kraftübertragungszone zwischen Boden und Zarge die zusätzliche Krafteinleitung realisiert wird. Ferner wurde eine Vorgehensweise zur Ermittlung eines Material- und Versagensmodells zur numerischen Abbildung des Streck- und Tiefziehprozesses, mit zusätzlicher Kraftübertragungszone entwickelt. Zunächst wurde das Materialmodell anhand von zwei Grundlagenversuchen validiert und mit Hilfe der numerischen Abbildung des Nakajima Versuchs die Ableitung des spannungsbasierten Versagensmodells ermöglicht. Anschließend stand die Übertragbarkeit des Material- und Versagensmodell im Fokus der Untersuchung. Dabei wurde die realitätsnahe numerische Abbildung des Umformprozesses bei gleichzeitiger Vorhersage der Prozessgrenzen validiert.
Aktualisiert: 2020-01-01
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Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Tief- und Streckziehprozess mit und ohne zusätzliche Krafteinleitung grundlegend sowohl numerisch als auch experimentell untersucht. Hierfür wurde ein Werkzeugsystem entwickelt, konstruiert und in Betrieb genommen, mit dem durch eine mechanischen Gegenkraft in der Kraftübertragungszone zwischen Boden und Zarge die zusätzliche Krafteinleitung realisiert wird. Ferner wurde eine Vorgehensweise zur Ermittlung eines Material- und Versagensmodells zur numerischen Abbildung des Streck- und Tiefziehprozesses, mit zusätzlicher Kraftübertragungszone entwickelt. Zunächst wurde das Materialmodell anhand von zwei Grundlagenversuchen validiert und mit Hilfe der numerischen Abbildung des Nakajima Versuchs die Ableitung des spannungsbasierten Versagensmodells ermöglicht. Anschließend stand die Übertragbarkeit des Material- und Versagensmodell im Fokus der Untersuchung. Dabei wurde die realitätsnahe numerische Abbildung des Umformprozesses bei gleichzeitiger Vorhersage der Prozessgrenzen validiert.
Aktualisiert: 2023-04-21
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Für eine Vielzahl von industriellen Komponenten sind zumeist nur wenige Funktionsflächen hochbelastet und von erheblichem Verschleiß gekennzeichnet. Daher wurden innerhalb dieser Arbeit Diamant-SiC/SiSiC Werkstoffverbunde entwickelt, bei denen der Diamant-SiC Komposit nur in den hochbelasteten Bereichen der Komponenten vorliegt. Darüber hinaus wurden die Eigenschaften dieser neuen Werkstoffklasse umfassend untersucht.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Aktualisiert: 2020-02-07
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Im Sonderforschungsbereich SFB 483 \"Hochbeanspruchte Gleit- und Friktionssysteme auf Basis ingenieurkeramischer Werkstoffe\" erforschen, durch die Deutsche Forschungs¬gemeinschaft gefördert, 8 Institute des Karlsruher Institutes für Technologie sowie das Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik aus Freiburg i. Br. grundlagenorientiert und interdisziplinär angelegt den Einsatz ingenieurkeramischer Werkstoffe in tribologisch, mechanisch und thermisch hochbeanspruchten Friktions- und Gleitsystemen.
Aktualisiert: 2021-02-11
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Vortragstexte eines Symposiums der „8. Ranshofener Leichtmetalltage 2014“ der
LKR Leichtmetallkompetenzzentrum Ranshofen GmbH in Geinberg/Austria.
Das Symposium stand unter der Leitung von Dipl.-Ing. Andreas Kraly.
Die einzelnen Beiträge des Symposiums werden inhaltlich unverändert, in der von
den Autoren zur Verfügung gestellten Fassung, veröffentlicht.
Aktualisiert: 2020-12-29
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