TY - JOUR A1 - Schmies, Lennart A1 - Botsch, B. A1 - Le, Q.-H. A1 - Yarysh, A. A1 - Sonntag, U. A1 - Hemmleb, M. A1 - Bettge, Dirk T1 - Classification of fracture characteristics and fracture mechanisms using deep learning and topography data T1 - Klassifikation von Bruchmerkmalen und Bruchmechanismen mittels Deep Learning und unter Verwendung von Topographiedaten N2 - In failure analysis, micro-fractographic analysis of fracture surfaces is usually performed based on practical knowledge which is gained from available studies, own comparative tests, from the literature, as well as online databases. Based on comparisons with already existing images, fracture mechanisms are determined qualitatively. These images are mostly two-dimensional and obtained by light optical and scanning electron imaging techniques. So far, quantitative assessments have been limited to macrocopically determined percentages of fracture types or to the manual measurement of fatigue striations, for example. Recently, more and more approaches relying on computer algorithms have been taken, with algorithms capable of finding and classifying differently structured fracture characteristics. For the Industrial Collective Research (Industrielle Gemeinschaftsforschung, IGF) project “iFrakto” presented in this paper, electron-optical images are obtained, from which topographic information is calculated. This topographic information is analyzed together with the conventional 2D images. Analytical algorithms and deep learning are used to analyze and evaluate fracture characteristics and are linked to information from a fractography database. The most important aim is to provide software aiding in the application of fractography for failure analysis. This paper will present some first results of the project. N2 - Die mikrofraktographische Analyse von Bruchflächen wird in der Schadensanalyse meist auf der Basis von Erfahrungswissen vorgenommen, welches aus vorliegenden Untersuchungen, eigenen Vergleichsversuchen und aus der Literatur und online Datenbanken stammt. Durch Vergleiche mit bereits vorliegenden Bildern werden qualitativ Bruchmechanismen ermittelt. Grundlage dafür sind zumeist zweidimensionale Aufnahmen aus licht- und elektronenoptischen Verfahren. Quantitative Aussagen beschränken sich bislang beispielsweise auf makroskopische Anteile von Bruchmechanismen oder die manuelle Ausmessung von Schwingstreifen. In jüngerer Zeit gibt es vermehrt Ansätze, Computer-Algorithmen einzusetzen, die in der Lage sind, unterschiedlich strukturierte Bruchmerkmale zu finden und zu klassifizieren. Im hier vorgestellten IGF-Vorhaben „iFrakto“ werden elektronenoptische Aufnahmen erzeugt und daraus Topographie-Informationen berechnet. Diese gewonnenen Topographie-Informationen werden zusammen mit den klassischen 2D-Bildern ausgewertet. Analytische Algorithmen und Deep Learning werden eingesetzt, um Bruchmerkmale zu analysieren, zu bewerten und mit Informationen aus einer fraktographischen Datenbank zu verknüpfen. Wichtigstes Ziel ist die Bereitstellung von Software zur Unterstützung der Fraktographie in der Schadensanalyse. In diesem Beitrag werden erste Ergebnisse des Vorhabens vorgestellt. KW - Fractography KW - Deep Learning KW - Classification PY - 2023 DO - https://doi.org/10.1515/pm-2022-1008 SN - 0032-678X VL - 60 IS - 2 SP - 76 EP - 92 PB - De Gruyter AN - OPUS4-56962 LA - mul AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schneider, André A1 - Gumenyuk, Andrey A1 - Rethmeier, Michael T1 - Impiego di un dispositivo per il vuoto locale di tipo mobile nell'applicazione del processo laser. T1 - Deployment of mobile vacuum device in the application of laser beam welding N2 - Lo sviluppo del pennacchio di vapore durante la saldatura laser di metalli con direzioni di propagazione lungo l'asse del fascio laser comporta una riduzione della potenza del laser assorbita nel keyhole. Questi effetti negativi possono essere notevolmente attenuati mediante l'applicazione di una ridotta pressione ambientale, diminuendo così l'interazione tra il fascio laser ed i prodotti dell'evaporazione, condizione che favorisce la stabilità del processo di saldatura e si traduce in una maggiore profondità di penetrazione. Una tecnica convenzionale utilizza il principio della camera a vuoto, simile a quello utilizzato per la saldatura a fascio elettronico. L'applicazione di questa tecnica è limitata dalle dimensioni della camera e riduce quindi i vantaggi di questo approccio, particolarmente per componenti di grandi dimensioni. Abbiamo dimostrato la possibilità di applicazione del vuoto in forma localizzata con apparecchiature mobili, che consentono di generare una pressione ridotta solo in una piccola zona attorno al keyhole. Utilizzando un dispositivo di chiusura appositamente progettato per la pressione, di tipo mobile, che può essere spostato lungo l'asse del giunto è possibile ottenere una pressione assoluta di circa 200 mbar. Questo è sufficiente per aumentare la profondità di penetrazione di circa il 50%. I campioni di acciaio grado S355 sono stati saldati con una potenza laser incrementale da 5 kW a 12 kW a pressione atmosferica e confrontati con quelli saldati a pressione ambiente di 200 mbar. La valutazione della sezione longitudinale ha rivelato un aumento della profondità di penetrazione dei giunti di circa il 35%. Inoltre, sono stati eseguiti test di saldatura in configurazione di giunti testa a testa con lamiere di 15 mm di spessore con diverse potenze associate al fascio laser eseguiti a pressione atmosferica ed a pressione ambiente ridotta di circa 200 mbar. L'aumento nella profondità di penetrazione fino al 40% è relativo alla pressione ridotta. In particolare, basse velocità di saldatura con pressione ridotta si sono rivelate particolarmente vantaggiose in termini di aumento della penetrazione. N2 - The development of the vapour plume during the laser beam welding of metals with propagation directions along the laser beam axis leads to a reduction of the absorbed laser power in the keyhole. These unfavourable effects can be significantly mitigated by the application of a reduced ambient pressure thus decreasing the interaction between the laser beam and evaporation products, which leads to more stable welding process and results in increased penetration depth. A conventional technique use a vacuum chamber principle, similar to that, used for electron beam welding. Application of this technique is restricted by the chamber size and reduces thus the advantages of this approach especially for large components. We demonstrate a possibility of mobile local vacuum application, which allows to generate a reduced pressure only in small region around the keyhole. By using of specially designed mobile pressure lock which can be moved along the welding direction absolute pressure of around 200 mbar could be obtained. This is sufficient to increase the welding depth by around 50%. Samples from S355 were welded with an incremental laser power from 5 kW to 12 kW at atmospheric pressure and compared to those welded at ambient pressure of 200 mbar. The evaluation of the longitudinal section revealed an increase of the welding depth by about 35%. Furthermore, the welding trials in butt joint configuration on 15 mm thick plates at various laser beam power performed for atmospheric and reduced ambient pressure of around 200 mbar. The increase in welding depth up to 40% was established for reduced pressure. Particularly, low welding speeds under reduced pressure were especially advantageous in terms of increasing the welding depth. KW - laser welding KW - Laserstrahlschweißen KW - vacuum KW - local effects KW - Vakuum KW - Lokale Effekte PY - 2016 SN - 0035-6794 VL - 04 IS - 04 SP - 1 EP - 8 AN - OPUS4-35619 LA - mul AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schneider, M. A1 - Bettge, Dirk A1 - Hilgenberg, Kai A1 - Binder, M. A1 - Dollmeier, K. A1 - Dreyer, M. A1 - Klöden, B. A1 - Schlingmann, T. A1 - Schmidt, J. T1 - Reproducibility and Scattering in Additive Manufacturing: Results from a Round Robin on PBF-LB/M AlSi10Mg Alloy T1 - Reproduzierbarkeit und Streuung bei der additiven Fertigung: Ergebnisse eines Ringversuchs mit einer PBF-LB/M AlSi10Mg-Legierung N2 - The round robin test investigated the reliability users can expect for AlSi10Mg additive manufactured specimens by laser powder bed fusion through examining powder quality, process parameter, microstructure defects, strength and fatigue. Besides for one outlier, expected static material properties could be found. Optical microstructure inspection was beneficial to determine true porosity and porosity types to explain the occurring scatter in properties. Fractographic analyses reveal that the fatigue crack propagation starts at the rough as-built surface for all specimens. Statistical analysis of the scatter in fatigue using statistical derived safety factors concludes that at a stress of 36.87 MPa the fatigue limit of 107 cycles could be reached for all specimen with a survival probability of 99.999 %. N2 - Im Rahmen eines Ringversuchs wurde durch die Untersuchung der Pulverqualität, der Prozessparameter, der Gefügefehler, der Festigkeit und der Ermüdung die Zuverlässigkeit bestimmt, die Nutzer von AlSi10Mg-Proben erwarten können, die mit pulverbettbasiertes Schmelzen mittels Laser (engl. Laser Powder Bed Fusion) gefertigt worden sind. Abgesehen von einem Ausreißer wurden die erwarteten statischen Materialeigenschaften erreicht. Eine optische Gefügeprüfung diente dazu, die tatsächliche Porosität und Arten von Porosität zu ermitteln, um die bei den Eigenschaften auftretende Streuung zu erklären. Fraktographische Unterschungen zeigen eine bei allen Proben von der rauen Oberfläche im As-built-Zustand ausgehende Ermüdungsrissausbreitung. Aus der statistischen Analyse der Streuung bezüglich der Ermüdung unter Anwendung von statistischen abgeleiteten Sicherheitsfaktoren geht hervor, dass alle Proben die Dauerfestigkeit von 107 Zyklen bei einer Spannung von 36,87 MPa mit einer Überlebenswahrscheinlichkeit von 99,999 % erreichten. KW - Additive manufacturing KW - Reproducibility KW - Reliability PY - 2022 DO - https://doi.org/10.1515/pm-2022-1018 SN - 2195-8599 VL - 59 IS - 10 SP - 580 EP - 614 PB - De Gruyter AN - OPUS4-55935 LA - mul AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schumacher, Julia T1 - CRISPR-Cas9 in der Materialforschung - Den gesteinsbesiedelnden Pilzen auf der Spur T1 - CRISPR-Cas9 in materials research - On the trail of rock-inhabiting fungi N2 - Das mikroskopische Leben auf exponierten Oberflächen ist genügsam und kooperativ. Gesteinsbesiedelnde schwarze Pilze, Grünalgen und Cyanobakterien unterstützen einander in der Eroberung von Felsen, Mauern, Denkmälern, Dächern, Fassaden und Sonnenkollektoren. Bedeutend sind die schwarzen Pilze als Gesteinszerstörer und Biofilmbildner. Ihre massiven Zellwände und ihr langsames Wachstum machen sie stresstolerant und fordern zugleich die experimentelle Forschung heraus. In der Materialforschung können Biofilme erwünscht oder unerwünscht sein. Biofilme auf Fassaden können das Innenstadtklima positiv beeinflussen, während sie auf einem Marmordenkmal unwillkommen sind. Ohne tieferes Verständnis der angepassten Mikroben ist weder ihre Bekämpfung noch ihre gezielte Förderung auf Materialien möglich. Hier treffen sich Genetik und Materialforschung: Die CRISPR-Cas9-Technologie ermöglicht es, die Genome der Pilze für funktionale Analysen zu editieren, um die Mechanismen der Materialbesiedlung und Materialschädigung zu entschlüsseln. N2 - Rock-inhabiting black fungi are adapted to the harsh life on rocks in deserts and release minerals from the rocks. The same adaptations enable these fungi to colonize man-made surfaces such as monuments, building facades and solar systems. Black fungi are often associated with phototrophic microorganisms. The slow growth and the melanized cell walls, which protect the fungi from extreme environmental infuences, render molecular biological and genetic engineering methods diffcult, which is why little is known about the biology of these fungi. Knufa petricola was selected to understand the processes of material colonization and damage with the help of adapted methods such as CRISPR-Cas9-mediated genome editing. KW - Knufia petricola KW - Schwarze Pilze KW - Bioflme KW - Genomeditierung KW - Pigmente KW - Multiplexing KW - Resistenzkassette KW - Transformanten KW - Knufia petricola KW - Black fungi KW - Biofilms KW - Pigments KW - Genome editing KW - Multiplexing KW - Resistance cassette KW - Transformants PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-620500 DO - https://doi.org/10.11576/biuz-7595 SN - 0045-205X SN - 1521-415X N1 - Volltext (PDF) in deutsch und englisch - Full text (PDF) in German and English VL - 54 SP - 41 EP - 50 PB - Verband Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland (VBiO) CY - München AN - OPUS4-62050 LA - mul AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schumacher, Julia T1 - Schwarze Pilze: Robuste Multitalente für die Biotechnologie T1 - Black fungi: Robust all-rounders for biotechnology N2 - Knufia petricola ist ein gesteinsbesiedelnder Pilz aus der polyphyletischen Gruppe der schwarzen Pilze. Diese Pilze entwickelten außergewöhnliche – und bisher kaum erforschte – Fähigkeiten, in verschiedenen extremen Umgebungen zu gedeihen. Die Nutzung der genetischen Vielfalt des Genoms von schwarzen Pilzen und die Nutzung von K. petricola als alternativer Wirt für die Produktion von Enzymen und Sekundärmetaboliten eröffnen Perspektiven für die Nutzung dieser bislang wenig bekannten Pilze für biotechnologische Anwendungen. N2 - Knufia petricola is a rock-inhabiting fungus belonging to the polyphyletic group of black fungi. These fungi developed extraordinary – and so far hardly studied – capabilities to thrive in different extreme environments. Accessing the genetic diversity of black fungal genomes and using K. petricola as an alternative host for producing enzymes and secondary metabolites opens perspectives for utilizing these so far little recognized fungi for biotechnological applications. KW - Knufia petricola KW - Fungal pigments KW - Genetic engineering KW - Knufia petricola KW - Pilzpigmente KW - Gentechnik PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-628150 DO - https://doi.org/10.1007/s12268-025-2442-8 SN - 0947-0867 SN - 1868-6249 VL - 31 IS - 2 SP - 159 EP - 162 PB - Springer CY - Heidelberg AN - OPUS4-62815 LA - mul AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Sproesser, Gunther A1 - Chang, Ya-Ju A1 - Pittner, Andreas A1 - Rethmeier, Michael A1 - Finkbeiner, Matthias T1 - Laser-MSG-Hybridschweißen und die Ökobilanz: Sieg nach Punkten N2 - Es ist ein Naturgesetz: Mit der verarbeiteten Blechdicke steigt der Zeit-, Material- und Energiebedarf beim Fügen überproportional. Aber ist das noch umweltverträglich ? Dieser Frage stellte sich Gunther Sproesser mit seinen Kollegen an der Technischen Universität Berlin. KW - MSG-Schweißen KW - Hochleistungsschweißen KW - Ökobilanz KW - Laser-MSG-Hybridschweißen PY - 2015 UR - http://www.laser-community.com/de/schweiss-verfahren-im-oeko-check/ N1 - In Deutsch und Englisch erschienen. Titel in English: "A win on points: LAHW/GMAW welding tops life-cycle analysis study" IS - 21/November 2015 SP - 6 EP - 6 AN - OPUS4-35438 LA - mul AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Stichel, Wolfgang T1 - Schweißnaht-Korrosion an verzinkten Stahlrohren der Trinkwasser-Installation. Stellungnahme des DVGW-Fachausschusses "Innenkorrosion Wasser" KW - Schweißnaht KW - Korrosion KW - Stahlrohr, verzinkt KW - Trinkwasser KW - Grabenkorrosion PY - 1996 SN - 0947-5117 SN - 1521-4176 N1 - Sprachen: Deutsch/Englisch - Languages: German/English VL - 47 SP - 452 EP - 456 PB - Wiley-VCH Verl. CY - Weinheim AN - OPUS4-697 LA - mul AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Thomas, Hans-Martin A1 - Junger, M. A1 - Krull, R. T1 - Wirbelstromprüfung betriebsbedingter Schädigungen an Eisenbahnschienen KW - Wirbelstromprüfung KW - Schienenfehler PY - 1999 SN - 0340-4803 SN - 0340-479x N1 - Sprachen: Deutsch/Englisch - Languages: German/English VL - 119 IS - 12 SP - 107 EP - 110 PB - Verl. Stahleisen CY - Düsseldorf AN - OPUS4-816 LA - mul AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Tscharntke, Dirk A1 - Wüstenberg, Hermann A1 - Erhard, Anton T1 - Ultraschallprüfung an Schweißnähten - Bewertung kritischer Befunde mit Modellrechnungen KW - Ultraschallprüfung KW - Schweißnahtprüfung KW - Modellrechnungen PY - 2000 SN - 0025-5300 N1 - Sprachen: Deutsch/Englisch - Languages: German/English VL - 42 IS - 11-12 SP - 433 EP - 436 PB - Carl Hanser Verlag CY - München AN - OPUS4-1014 LA - mul AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Ulrich, Armin A1 - Würsig, Andreas T1 - Vermeidbare Probleme / Avoidable problems KW - Tanknormung KW - Gefahrguttransport KW - Technische Regelwerke PY - 2006 SN - 0944-6117 N1 - Sprachen: Deutsch/Englisch - Languages: German/English IS - 8 SP - 34 EP - 37 PB - Vogel CY - München AN - OPUS4-14438 LA - mul AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -