TY - GEN A1 - Tschöpe, Constanze A1 - Wolff, Matthias A1 - Petersen, Christer A1 - Buttgereit, David A1 - Krüger, Hauke A1 - Michel, Georg A1 - Göring, Elke T1 - Universal Cognitive User Interface, 27. Konferenz Elektronische Sprachsignalverarbeitung 2016, Leipzig, 02.-04.03.2016 - Postersitzung 1 Y1 - 2016 UR - http://www1.hft-leipzig.de/ice/essv2016/program_de.html CY - Leipzig ER - TY - CHAP A1 - Krüger, David A1 - Winkelmann, Ralf ED - Lampke, Thomas ED - Wagner, Guntram ED - Wagner, Martin T1 - Punktuelle Faserverbund-Metall-Verbindungen und deren Prüfung T2 - Tagungsband zum 19. Werkstofftechnischen Kolloquium in Chemnitz 16.03.-17.03.2017, Chemnitz 2017 N2 - Der konsequente Leichtbau bedingt die Anwendung von Werkstoffen differierender Eigenschaften, es ergeben sich Multimaterialkonzepte. Die Umsetzung dieser Konzepte erfordert allerdings tragfähige Verbindungen. Gute Voraussetzungen hierfür bietet die mechanische Fügetechnik, da z.B. differierende thermische Eigenschaften der Grundwerkstoffe gut kompensiert werden können. Allerdings setzt ihre Anwendung eine Verformbarkeit der zu verbindenden Teile in der Fügestelle voraus. Die Verformbarkeit ist bei den Faserverbundwerkstoffen nur begrenzt gegeben. Aus diesem Grund wurden Möglichkeiten der thermischen und thermo-mechanischen Vorbehandlung der Fügestelle mit dem Ziel untersucht, hoch belastbare punktuelle Verbindungen herzustellen. Neben konventionellen Energiequellen, wie erwärmte Gase, der Induktion und der Widerstandserwärmung, wurden bei den durchgeführten Untersuchungen Laser berücksichtigt. Auch Varianten der mechanischen und thermische Verfahren wie das thermisch unterstützte Vorlochen wurden hinsichtlich der Erzielung hoher Verbindungsfestigkeiten untersucht. Durch die thermo-mechanische Vorbehandlung der Fügestelle konnte eine Verdopplung der für die Zerstörung der Verbindung notwendigen Scherzugkräfte gegenüber den konventionellen stanzgenieteten Verbindungen erzielt werden. Die mechanischen Eigenschaften der hergestellten Verbindungen wurden mit dem Ziel der Beurteilung der benutzten Verbindungstechnologie bestimmt. Metallografische Untersuchungen helfen, das Ergebnis der mechanischen Prüfungen besser zu verstehen. Schlussendlich wurden Korrosionsuntersuchungen durchgeführt. Zur Anwendung kamen dabei auch beschichtete Verbindungselemente. Neben der visuellen Prüfung der Korrosionsbeständigkeit wurden in der Beurteilung auch Veränderungen der mechanischen Verbindungseigenschaften berücksichtigt. Das Ergebnis der durchgeführten Untersuchungen ist eine Technologie, mit welcher reproduzierbar Verbindungen hergestellt werden können. KW - Faserverbundwerkstoffe KW - Faserverbund-Metall-Verbindungen KW - Verbindungstechnologie Y1 - 2017 SN - 978-3-00-055705-7 SP - 469 EP - 476 PB - Eigenverlag CY - Chemnitz ER - TY - CHAP A1 - Krüger, David A1 - Schütte, Philipp A1 - Winkelmann, Ralf ED - Lampke, Thomas ED - Wagner, Guntram ED - Wagner, Martin Franz-Xaver T1 - Werkstoffe und Werkstoffkombinationen für das punktuelle Verbinden von Aluminium T2 - Tagungsband zum 19. Werkstofftechnischen Kolloquium in Chemnitz 16.03.-17.03.2017, Chemnitz 2017 N2 - Die Herstellung punktueller Verbindungen an Leichtbauwerkstoffen wie Aluminium (Al) mit dem konventionellen Widerstandspunktschweißen führt zu sehr intensiven Reaktionen zwischen dem Elektroden- und dem Substratwerkstoff. Diffusionsprozesse beeinflussen die Oberflächen der Elektroden, was wiederum eine Änderung der Schweißpunkteigenschaften bedeutet, so dass bereits nach der Herstellung weniger Verbindungen Nacharbeiten an der Elektrode notwendig werden. Eine Möglichkeit diese Reaktionen zu reduzieren, wird in der Berücksichtigung von Elektrodenwerkstoffen erwartet, deren Affinität zu Al gering ist. Neben diesem Kriterium müssen jedoch auch die thermischen und elektrischen Eigenschaften der Werkstoffe bei der Auswahl berücksichtigt werden. Hinzu kommt, dass eine sichere und effektiv herzustellende Verbindung zum Elektrodenwerkstoff Kupfer erforderlich ist. Als Ergebnis der Überprüfung und Wichtung der elektrischen und thermischen Eigenschaften technisch interessanter Werkstoffe unter Beachtung wirtschaftlicher Aspekte wurden in den durchgeführten Untersuchungen die Werkstoffe Grafit, Wolfram und Molybdän berücksichtigt. Zusätzlich erfolgte die Überprüfung PVD-beschichteter Cu-Elektroden. Mittels Langzeituntersuchungen sind Angaben zur Eignung der Werkstoffe realisiert. Eine sehr große Herausforderung betraf die Herstellung von Verbindungen zwischen den nicht bzw. kaum mit Al reagierenden Werkstoffen und dem Cu der Punktschweißelektroden. Das Kondensatorentladungsschweißen konnte hierfür qualifiziert werden. Es wurden die Parameter ermittelt, mit denen sichere Verbindungen innerhalb extrem kurzer Zeit hergestellt werden können. Im Gegensatz zum Löten oder Umgießen handelt es sich um einen sehr effektiven Prozess mit hohem Potenzial für die Massenfertigung. Die Ergebnisse der durchgeführten Untersuchungen sind eine gute Voraussetzung dafür, eine Vervielfachung der Anzahl gleichartiger Punkte setzen zu können und somit die Leichtbaubestrebungen zu unterstützen. KW - Widerstandspunktschweißen KW - Elektrodenwerkstoffe KW - Wolfram Y1 - 2017 SN - 978-3-00-055705-7 SP - 258 EP - 269 PB - TU Chemnitz, Fakultät für Maschinenbau, Eigenverlag CY - Chemnitz ER - TY - CHAP A1 - Krüger, David A1 - Winkelmann, Ralf ED - Lampke, Thomas ED - Wagner, Guntram ED - Wagner, Martin Franz-Xaver T1 - Punktuelles, thermo-mechanisches Fügen von Aluminiumbauteilen unter Berücksichtigung von Barriereschichten T2 - Tagungsband zum 20. Werkstofftechnischen Kolloquium, Chemnitz 2018 N2 - Die Herstellung punktueller Verbindungen an Leichtbauwerkstoffen wie Aluminium und Magnesium mit dem konventionellen Widerstandspunktschweißen führt zu sehr intensiven Reaktionen zwischen dem Elektroden- und dem Substratwerkstoff. Adhäsions- und Diffusionsprozesse bewirken Veränderungen an der Elektrodenoberfläche und beeinflussen die Eigenschaften der Verbindung, sodass bereits nach wenigen Punkten Nacharbeiten an der Elektrode notwendig werden. Die Intensität der Reaktionen ist abhängig von der Polarität der Elektrode, dem Elektrodenwerkstoff, dem zu fügenden Aluminiumwerkstoff, den Fügeparametern und ggf. vorgesehenen Barriereschichten. Untersucht wurden die Veränderungen infolge der Verbindungsherstellung an konventionellen Cu-Basis-Elektroden sowie die Wirkung von Barriereschichten. Die Nutzung von Barriereschichten erfordert eine Parameteranpassung, dies erfolgte in Vorversuchen. Langzeituntersuchungen bestätigen eine sehr deutliche Erhöhung der Anzahl von Schweißpunkten bei der Existenz von Barriereschichten. Zu begründen ist dies durch die Beeinflussung der Kontaktierung zwischen Elektrode und dem zu fügenden Bauteil. KW - Widerstandspunktschweißen KW - Elektrodenkappen KW - Barriereschichten KW - Standzeiterhöhung Y1 - 2018 SN - 978-3-00-058901-0 SP - 295 EP - 305 PB - Eigenverlag, Chemnitz CY - Chemnitz ER - TY - GEN A1 - Krüger, David A1 - Winkelmann, Ralf T1 - Punktuelles, thermo-mechanisches Fügen von Aluminiumbauteilen unter Berücksichtigung von Barriereschichten T1 - Punctual, thermo-mechanical joining of aluminum components in consideration of barrier layers T2 - WOMAG : Kompetenz in Werkstoff und funktioneller Oberfläche N2 - Die Herstellung von punktuellen Verbindungen an Leichtbauwerkstoffen wie Aluminium und Magnesium mit dem konventionellen Widerstandspunktschweißen führt zu sehr intensiven Reaktionen zwischen dem Elektroden- und dem Substratwerkstoff. Adhäsions- und Diffusionsprozesse bewirken Veränderungen an der Elektrodenoberfläche und beeinflussen die Eigenschaften der Verbindung, sodass bereits nach wenigen Punkten Nacharbeiten an der Elektrode notwendig werden. Die Intensität der Reaktionen ist abhängig von der Polarität der Elektrode, dem Elektrodenwerkstoff, dem zu fügenden Aluminiumwerkstoff, den Fügeparametern und gegebenenfalls von vorgesehenen Barriereschichten. Untersucht wurden die Veränderungen infolge der Verbindungsherstellung an konventionellen Kupfer-Basis-Elektroden sowie die Wirkung von Barriereschichten. Die Nutzung von Barriereschichten erfordert eine Parameteranpassung, die in Vorversuchen durchgeführt wurde. Langzeituntersuchungen bestätigen eine sehr deutliche Erhöhung der Anzahl von Schweißpunkten bei der Existenz von Barriereschichten. Zu begründen ist dies durch die Beeinflussung der Kontaktierung zwischen Elektrode und dem zu fügenden Bauteil. N2 - The production of punctual connections on lightweight materials such as aluminum and magnesium using conventional resistance spot welding leads to very intense reactions between the electrode and the substrate material. Adhesion and diffusion processes cause changes at the electrode surface and influence the properties of the connection, so that a rework of the electrode becomes necessary after just a few points. The intensity of the reactions depends on the polarity of the electrode, the electrode material, the aluminum material to be joined, the joining parameters and, if applicable, the designated barrier layers. Changes due to the production of connections with conventional copper-based electrodes and the effect of barrier layers were examined. The use of barrier layers requires an adjustment of parameters which was conducted in preliminary experiments. Long-term studies confirm a very significant increase of the number of spot welds due to the existence of barrier layers. The reason for that is the influence of the contacting between electrode and the components to be joined. KW - Punktschweißen KW - Aluminium KW - Barriereschichten Y1 - 2018 SN - 2195-5905 VL - 7 IS - S. 5 SP - 4 ER - TY - PAT A1 - Chao, Chen-Xiang A1 - Krüger, David T1 - Gear wheel Y1 - 2020 UR - https://patents.google.com/patent/US20220316574A1/en?inventor=Chen-Xiang+Chao ER - TY - PAT A1 - Chao, Chen-Xiang A1 - Krüger, David A1 - Flassig, Peter Michael A1 - Meissner, Bernd T1 - Verfahren zur Herstellung einer Verzahnung und Verzahnung Y1 - 2018 UR - https://patents.google.com/patent/DE102018108753A1/de?inventor=Chen-Xiang+Chao ER - TY - PAT A1 - Chao, Chen-Xiang A1 - Krüger, David T1 - Stegzahnrad Y1 - 2019 UR - https://patents.google.com/patent/DE102019211451A1/de?inventor=Chen-Xiang+Chao ER - TY - GEN A1 - Krüger, David A1 - Aldarawish, Nazeeh A1 - Kirsten, Andreas A1 - Winkelmann, Ralf ED - Lampke, Thomas ED - Wagner, Guntram ED - Wagner, Martin Franz-Xaver T1 - Spritzen von Metall-Hartstoff-Verbundschichten T2 - Tagungsband zum 21. Werkstofftechnischen Kolloquium, 06. und 07.03.2019 in Chemnitz N2 - Die technischen Möglichkeiten der Herstellung von Metall-Hartstoff-Verbundschichten mit den Verfahren des thermischen Spritzens sind hinsichtlich der Hartstoffkorngröße begrenzt. Diese Einschränkung bedeutet eine geringe Verschleißbeständigkeit der konventionell hergestellten Schichten bei grob-abrasiver Beanspruchung. Untersuchungen mit dem Ziel gröbere Hartstoffe in Spritzschichten zu positionieren, waren bisher wenig erfolgreich. Es kommt zu einer Zerstörung der separat zugeführten Hartstoffe und einer meist sehr deutlichen Reduzierung der Auftragsrate. Eine Analyse der vorhandenen Überlegungen und Untersuchungsergebnisse führte zu der Erkenntnis, dass eine die Hartstoffe und die Matrix anziehende Energiewirkung notwendig ist, um den Verbund zu erzielen. Um eine anziehende Komponente zu erzielen, wurde bei den durchgeführten Untersuchungen eine elektrostatische Aufladung der Hartstoffe benutzt. In den hergestellten Beschichtungen konnten dadurch circa 20 Vol.-% separat zugeführte Hartstoffe unaufgeschmolzen registriert werden. Eine Beeinträchtigung der Auftragsrate war nicht zu registrieren. Werden die Parameter Druck, Temperatur und das chemische Potenzial optimiert, ist auch eine sichere stoffschlüssige Einbindung keramischer Hartstoffe in einer Eisenbasis-Matrix nachweisbar. Die Alternative der Integration der Hartstoffe wäre eine mechanische Verklammerung. Daraus resultierende Risse um den Hartstoff wurden nicht nachgewiesen. Der Hartstoff wirkt in den hergestellten Beschichtungen eindeutig als Keim und nicht als fremdes Element bei der Entstehung des Gefüges. Die Ergebnisse der Verschleißversuche an derart hergestellten Beschichtungen verdeutlichen eine nahezu Halbierung der Verschleißrate gegenüber der rein metallischen Beschichtung infolge der zugeführten Hartstoffe und ihrer metallischen Einbindung in die Schicht. KW - Verschleißbeständige Beschichtungen KW - Lichtbogenspritzen KW - Aluminium-Zirkonoxid Y1 - 2019 SN - 978-3-00-062158-1 SN - 1439-1597 SP - 235 EP - 243 PB - TU Chemnitz, Fakultät für Maschinenbau, Eigenverlag CY - Chemnitz ER - TY - GEN A1 - Krüger, David A1 - Schütte, Philipp A1 - Winkelmann, Ralf T1 - Werkstoffe und Werkstoffkombinationen für das punktuelle Verbinden von Aluminium T1 - Materials and Material Combinations for Spot-Welding of Aluminium T2 - WOMAG : Kompetenz in Werkstoff und funktioneller Oberfläche N2 - Die Herstellung von punktuellen Verbindungen an Leichtbauwerkstoffen wie Aluminium (Al) mit dem konventionellen Widerstandspunktschweißen führt zu sehr intensiven Reaktionen zwischen dem Elektroden- und dem Substratwerkstoff. Durch die Auswahl eines Elektrodenwerkstoffs mit geringerer Affinität zu Aluminium ist zu erwarten, dass Diffusionsprozesse mit deren Beeinflussung der Elektrodenoberflächen und daraus folgender Änderung der Schweißpunkteigenschaften mit Nacharbeiten an der Elektrode vermeidbar sind. Zudem sind die thermischen und elektrischen Eigenschaften der Werkstoffe sowie sichere und effektiv herzustellende Verbindungen zum Elektrodenwerkstoff Kupfer zu erfüllen. Unter diesen Prämissen und unter Beachtung wirtschaftlicher Aspekte wurden Untersuchungen an den Werkstoffen Grafit, Wolfram und Molybdän vorgenommen. Zusätzlich erfolgte die Überprüfung PVD-beschichteter Kupferelektroden. Mittels Langzeituntersuchungen sind Angaben zur Eignung der Werkstoffe realisiert. Eine sehr große Herausforderung betraf die Herstellung von Verbindungen zwischen den nicht beziehungsweise kaum mit Aluminium reagierenden Werkstoffen und dem Kupfer der Punktschweißelektroden. Das Kondensatorentladungsschweißen konnte hierfür qualifiziert werden. Es wurden die Parameter ermittelt, mit denen sichere Verbindungen innerhalb extrem kurzer Zeit hergestellt werden können. Im Gegensatz zum Löten oder Umgießen handelt es sich um einen sehr effektiven Prozess mit hohem Potenzial für die Massenfertigung. N2 - Creating spot welds at lightweight metals such as aluminium using conventional resistance spot welding, results in an intense reaction between the electrode metal and the aluminium itself. By selecting an electrode material with a lower affinity to aluminium, one might assume that the diffusion process involving the electrode surface, with the consequent effect on the properties of the spot weld, could be avoided by post-working at the weld site. In terms of thermal and electrical properties and the achieving of strong and effective bonding, copper is an ideal electrode metal candidate. Given these requirements and with process economics in mind, studies were carried out on materials including graphite, tungsten and molybdenum. Additional studies were carried out using PVD-coated copper electrodes. On the basis of long-term studies, the requirements for a suitable material were achieved. One of the most demanding tasks was creating a bond between a metal with a little affinity to aluminium and aluminium itself, but not the copper of the spot welding electrode. The use of capacitor discharge welding proved useful in this context. Parameters were established for creating strong spot welds in extremely short times. By contrast with soldering or other molten metal processes, this approach offers a satisfactory solution ideally-suited to the demands of mass production. KW - Aluminium KW - Wolfram KW - Molybdän KW - Punktschweißen Y1 - 2017 SN - 2195-5905 VL - 5 IS - 5 SP - 4 EP - 6 ER - TY - GEN A1 - Chao, Chen-Xiang A1 - Bestle, Dieter A1 - Krüger, David A1 - Meissner, Bernd T1 - Zahnfußtragfähigkeitsoptimierung von Stirnrädern für den Einsatz in Hochleistungsgetrieben mithilfe von Isight T2 - Tagungsband Simulia Anwenderkonferenz, DASSAULT SYSTÈMES User Conference, Hanau, 4.-6. Dezember 2018 Y1 - 2018 UR - https://www.3ds.com/events/dassault-systemes-user-conferences/dassault-systemes-user-conference-germany-2018/download-archive/ UR - https://www.3ds.com/fileadmin/EVENTS/3DS-Events-img/3DS_USER_CONFERENCE_GER_2019/DownloadArchive/2018-DSUC-Chao-UNI-Senftenberg.pdf CY - Hanau ER - TY - PAT A1 - Chao, Chen-Xiang A1 - Krüger, David A1 - Flassig, Peter Michael A1 - Meissner, Bernd T1 - Method for manufacturing a toothing and toothing Y1 - 2019 UR - https://patents.google.com/patent/DE102018108753A1/en?inventor=Chen-Xiang+Chao ER - TY - GEN A1 - Chao, Chen-Xiang A1 - Bestle, Dieter A1 - Krüger, David T1 - Isight Process for Optimizing Tooth Roots in a High-Performance Gearbox T2 - 3DExperience Conference Germany 2019At: Darmstadt, Germany Y1 - 2019 UR - https://events.3ds.com/sites/default/Files/3dexperience-conference-chao-tu-cottbus-senftenberg.pdf UR - https://www.researchgate.net/publication/341152054_Isight_Process_for_Optimizing_Tooth_Roots_in_a_High-Performance_Gearbox CY - Darmstadt ER - TY - GEN A1 - Chao, Chen-Xiang A1 - Bestle, Dieter A1 - Krüger, David T1 - Tooth Root Shape Optimization of Thin-Rimmed Planet Gears T2 - Proceedings of ASME 2019 International Design Engineering Technical Conferences and Computers and Information in Engineering Conference, Volume 10: 2019 International Power Transmission and Gearing Conference N2 - Planetary gearboxes in highly sophisticated applications such as turbofan engines are required to have a high power-to-weight ratio and excellent reliability. Hence, thin-rimmed gear units need to be designed as compact as possible which, however, is usually limited by the tooth root load capacity. In order to come up with the best design, a tooth root shape optimization process is developed for thin-rimmed planet gears. Y1 - 2019 SN - 978-0-7918-5930-8 U6 - https://doi.org/10.1115/DETC2019-97345 ER -