TY - JOUR A1 - Spranger, Felix A1 - Oliveira Lopes, M. A1 - Schirdewahn, S. A1 - Merklein, M. A1 - Hilgenberg, Kai T1 - Investigations on TaC Localized Dispersed X38CrMoV5-3 Surfaces With Regard to the Manufacturing of Wear Resistant Protruded Surface Textures N2 - The potential of lowered surface features as well as the application of wear resistant coatings have been known for many years to improve the tribological behavior of forming tools. More recent studies also discuss the capability of protruded microfeatures for adjusting the tribological behavior between contacting surfaces. The demand for a high wear resistance of such structures as well as their economical and reliable production, however, often limits the industrial application. The laser implantation process can overcome these limitations. In contrast to conventional cw-laser dispersing processes, where the formation of uniform metal matrix composite layers is intended, this surface engineering technique aims to improve the tribological behavior of contacting surfaces by a localized dispersing of pre-placed hard ceramic particles. This enables the formation of deterministic textures composed of separated wear resistant dome- or ring-shaped microstructures (implants). Since TaC shows very promising material properties for improving the wear resistance of tools exposed to severe operating conditions, this paper analyzes its suitability for pulsed laser implantation on X38CrMoV5-3 tool steel for the first time. In the experiments, the influence of the particles and the laser parameters (pulse power, pulse duration and focal diameter) on the material properties of the localized dispersed zones was studied by optical microscopy, scanning electron microscopy, energy dispersive X-ray spectroscopy and X-ray diffraction. The composite´s (micro-) hardness was measured and calculated by using a rule of mixture. Additionally, the influence of the laser parameters and the TaC particles on the geometrical properties of the implants was studied by optical microscopy and white light interferometry. The results showed that defect-free implants with hardness values of ~900 HV1 can be obtained at the focal spot, since a localized dispersing of the TaC particles is possible using a pulsed millisecond laser. However, in dependence of the laser intensity, also a partial dissolution of the initial particles occurs. This leads to the precipitation of new dendritic TaC nanoparticles and to varying contents of retained austenite in the matrix. Both effects have a strong influence on the implant hardness and must be considert by the rule of mixture. Regarding the geometrical response it was pointed out that protruded microfeatures with heights up to 10 µm can be created. In comparison to laser remelted zones, the implanted zones showed significantly altered weld pool profiles due to the influence of the particles on the melt convection. A transition of the implant shape from predominantly dome-shaped to predominantly ring-shaped was observed for intensities >1.7∙106 W/cm2 due to the onset of the keyhole effect. KW - Laser implantation KW - Surface texturing KW - TaC KW - Tantalum carbide KW - Hot-Stamping KW - X38CrMoV5-3 KW - Localized Laser Dispersing PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1007/s40516-019-00106-x SN - 2196-7229 VL - 2019 IS - First Online SP - 1 EP - 22 PB - Springer Nature Switzerland AG. Part of Springer Nature. AN - OPUS4-50041 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Maiwald, Michael ED - Meyer, Simon T1 - Voll integrierte und vernetzte Systeme und Prozesse - Perspektive: Smarte Sensorik, Aktorik und Kommunikation N2 - Unternehmen der chemischen Industrie müssen neuen Pfade beschreiten, um in einem veränderten Umfeld erfolgreich bestehen zu können. Dazu gehört insbesondere, das Potenzial digitaler Technologien zu nutzen. Die volle Integration und intelligente Vernetzung von Systemen und Prozessen kommt allerdings nur zögerlich voran. Dieser Beitrag ist ein Loblied auf die Feldebene. Er möchte dazu ermutigen, die Digitalisierung der Prozessindustrie auf Basis smarter Sensorik, Aktorik und Kommunikation ganzheitlicher zu denken und informiert über aktuelle technische Perspektiven, wie das Ein-Netzwerk-Paradigma, Ad-hoc-Vernetzungen, Edge-Computing, FPGAs, virtuelle Maschinen oder Blockchain. Diese geben smarter Sensorik, Aktorik und Kommunikation eine völlig neue Perspektive. KW - Smarte Sensoren KW - Smarte Aktoren KW - Digitalisierung KW - Prozessindustrie KW - Prozess-Sensoren 4.0 PY - 2019 SN - 978-3-8356-7436-3 SP - 28 EP - 40 PB - Vulkan-Verlag GmbH CY - Essen AN - OPUS4-50035 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Schumacher, David T1 - Zerstörungsfreie Prüfung mit photonenzählenden und spektralauflösenden Röntgenmatrixdetektoren am Beispiel von Werkstoffverbunden N2 - Diese Arbeit beschäftigt sich mit den Eigenschaften der photonenzählenden und spektralauflösenden Detektortechnik und möglichen Anwendungsgebieten in der zerstörungsfreien Prüfung. Dabei wurden konventionelle und photonenzählende Detektortechniken hinsichtlich der Bildqualität und Anwendbarkeit bei unterschiedlichen Prüfaufgaben verglichen und untersucht, inwiefern sich die Energieschwellwertsetzung auf die erreichbare Bildqualität und eine Materialdiskriminierbarkeit bei verschiedenen radiographischen Verfahren auswirkt. Anhand von Anwendungsbeispielen wurden diese Eigenschaften und deren Auswirkung auf das Messergebnis analysiert. Neben der Radiographie wurden auch dreidimensionale Verfahren wie CT und Laminographie berücksichtigt. Als eine der wichtigsten Eigenschaften der photonenzählenden Detektortechnik wurden zunächst die Energieauflösung des photonenzählenden Detektors und die Homogenität der Energieantwort über größere Detektorbereiche bestimmt. Dabei stellte sich heraus, dass die Energieauflösung eines abgegrenzten Detektorbereichs ca. 32 % bei 60 keV beträgt und die Streuung in der Energieantwort der einzelnen Detektorbereiche ca. 12 % ausmacht, woraus sich eine Gesamtunsicherheit in der spektralen Detektorantwort von ca. 44 % ergibt. Die geringe Energieauflösung und das stark heterogene Verhalten der Detektorbereiche ergeben sich vor allem aus der Detektorelektronik, welche nur eine globale Energieschwellwertsetzung zulässt. Trotz dieser Einschränkungen konnte demonstriert werden, dass auch konventionelle radiographische Verfahren, wie Radiographie oder CT, vom Einsatz der photonenzählenden Technik profitieren. So ist es mit dieser Technik möglich, bei sehr geringen Dosisleistungen (z.B. aufgrund der Durchstrahlung großer Wandstärken von dichten Materialien) noch sehr gute Bildqualitäten zu erreichen. Die hohe Dynamik und Kontrastempfindlichkeit dieser Technik begünstigen die Inspektion von Leichtbauwerkstoffen wie Faserverbunde, was anhand von Vergleichen mit herkömmlicher Detektortechnik und anderen ZfP-Verfahren gezeigt werden konnte. Daneben konnte durch den Einsatz der Energieschwellwertsetzung der Einfluss von nicht bildzeichnender Streustrahlung im Röntgenbild um bis zu 20 % reduziert werden. Die Auswirkungen von Aufhärtungseffekten in der CT konnten sogar um bis zu Faktor 1 000 (in der mittleren quadratischen Abweichung), im Vergleich zu herkömmlicher Detektortechnik, reduziert werden. Der Einsatz von photonenzählender Detektortechnik mit Röntgenblitzröhren ist hingegen nicht sinnvoll, da aufgrund der hohen Photonendichte pro Puls und einer endlichen Totzeit des Detektors in der Größenordnung der Pulsbreite eines Blitzes nur ein geringes Signal detektiert werden kann. Im Hinblick auf eine Materialdiskriminierbarkeit konnte demonstriert werden, dass im Fall einer Radiographie anhand der Energieschwellwertsetzung im Detektor eine materialstärkenunabhängige Diskriminierung zwischen zwei Materialien (hier: Al und Fe) erzielt werden kann. Unter Einsatz mehrerer Energiefenster und eines Verfahrens der explorativen und multivariaten Datenanalyse konnte eine materialaufgelöste CT eines Multi-Material-Phantoms erreicht werden, wobei die Schwächungskoeffizienten der enthaltenen Materialien im relevanten Energieberiech teilweise sehr dicht beieinander lagen. Neben Radiographie und CT wurde auch die Möglichkeit einer materialaufgelösten Laminographie am Beispiel eines glasfaserverstärkten Rotorblatts untersucht. Anhand der Energieschwellwertsetzung war nicht nur eine eindeutige Trennung der Glasfasern von der Epoxidharzmatrix möglich, sondern auch eine signifikante Reduzierung der durch die Laminographie entstandenen Artefakte. Der damit verbundene Gewinn an Information führt zu einer verbesserten Aussagefähigkeit des Untersuchungsergebnisses, was letztendlich eine gesteigerte Betriebssicherheit zur Folge hat. N2 - This thesis investigates the properties of photon counting and energy discriminating digital detector arrays and possible applications in the field of non-destructive testing. Conventional integrating detector technology was compared with photon counting technology in terms of image quality and applicability in different inspection tasks. The impact of internal energy thresholding on material discriminability and achievable image quality was investigated for different radiological methods. The properties of photon counting detectors and their impact on the measurement result were analyzed for different applications including three-dimensional methods such as CT and laminography in addition to radiographic testing. Energy resolution is one of the most important properties of photon counting technology. Therefore, energy resolution was initially determined in addition to the homogeneity of the energy Response across the detector. It was found that the energy resolution amounts to approx. 32 % for a 60 keV monoenergetic spectrum (241Am). In combination with the variance in the response of single detector tiles of approx. 12 % the total uncertainty in the detector energy response appears to approx. 44 %. This low energy resolution and strongly heterogenous detector response result mainly from the detector electronics which only allow setting global energy thresholds. Despite these limitations it was demonstrated that even conventional single energy techniques, such as radiography or CT, benefit from photon counting technology. Thus, this technology allows to gain high quality images even at very low dose rates which might occur e.g. at high wall thickness Penetration of dense materials. The high dynamic range and high contrast sensitivity facilitate the inspection of lightweight materials such as fiber composites which was shown by comparison with integrating technology and other NDT methods. Furthermore, the use of energy thresholding enables to reduce the influence of non-imaging scattered radiation within the X-ray image by about 20 %. The impact of beam hardening artefacts in CT was reduced even up to a factor of 1 000, compared to conventional integrating detector technology. In contrast, the use of photon counting technology with x-ray flash tubes is not useful, since the high photon density within a single flash and a finite dead time of the detector only yield a very low signal. In terms of material discriminability, it was shown that due to energy thresholding a thickness Independent material separation between two materials (here: Al and Fe) can be achieved in the case of a radiography. By using more than two energy windows in combination with multivariate methods of data analysis, a material resolved CT of a multi-material phantom was performed in which six materials were separated distinctly despite very close attenuation coefficients in the relevant energy range. In addition to radiography and CT, the possibility of a material resolved laminography was investigated by means of a glass fiber reinforced wind turbine blade. In addition to a distinct separation between glass fibers and resin matrix, a significant reduction of cross artefacts that inherently arise from the laminography could be achieved. This gain in information yields a higher significance of the measurement and hence an increased reliability of the component or the whole system. T3 - BAM Dissertationsreihe - 165 KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Photonenzählende Detektoren KW - Radiographie KW - Laminographie KW - Computer-Tomographie KW - Dual-Energy KW - Nondestructive testing KW - Photon counting detectors KW - Radiography KW - Laminography KW - Computed tomography KW - Dual energy PY - 2019 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-500327 SN - 1613-4249 VL - 165 SP - 1 EP - 172 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-50032 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kadoke, Daniel A1 - Gründer, Klaus-Peter A1 - Pirskawetz, Stephan T1 - Optische Verformungsmessung im Dienste Technischer Sicherheit N2 - Ausgehend vom sicherheitsbezogenen Aufgabenspektrum der BAM konzentriert sich das Poster auf die messtechnischen Verfahrensgrundlagen und Anwendungsbeispiele aus den Bereichen der experimentellen Bauartprüfung von RAM-Behältern in Fallprüfungen mit Wordt-Case-Szenarien, der Schadensanalyse und der Mitwirkung in F/E-Projekten T2 - 3D-NordOst 2019 CY - Berlin, Germany DA - 05.12.2019 KW - Fallprüfung KW - Verformungsanalyse KW - Stereo-Kamera KW - Verschiebungsmessung PY - 2019 AN - OPUS4-50030 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kalbe, Ute A1 - Schatten, Rene A1 - Szuppa, Tony T1 - Erweiterung der Verwertungsmöglichkeiten von Bodenmaterialien auf der Grundlage der Novelle der BBodSchV N2 - Boden und Steine sind mit jährlich etwa 140 Mio t der mengenmäßig größte Abfallstrom in Deutschland. Bodenmaterial kann in Abhängigkeit seiner vorherigen Nutzung oder Herkunft mit Schadstoffen belastet sein. Seine weitere Verwertungsmöglichkeit hängt nicht nur vom Schadstoffgehalt im Feststoff, sondern auch von der Mobilisierbarkeit dieser Stoffe ab. Die Paragraphen 6 bis 8 der vorgesehenen Novelle der BBodSchV enthalten neue Vorgaben hinsichtlich des Auf- und Einbringens von Bodenmaterial unterhalb oder außerhalb einer durchwurzelbaren Bodenschicht (4. Referentenentwurf Mantelverordnung, Stand: 06.02.2017). Es soll die Möglichkeit eingeräumt werden, Bodenmaterialien mit Feststoffgehalten von regulierten Stoffen bei Überschreitung des Vorsorgewertes einer weiteren Verwertung zuzuführen unter der Voraussetzung, dass die Eluatwerte eingehalten werden. Für die Auswirkung dieser neuen Regelungen auf die Verwertung von Bodenmaterialien bestehen bisher noch Datendefizite besonders für organische Stoffe. Durch die Umstellung des Elutionsverfahrens von einem W/F von 10 l/kg (bisherige Regelung in der LAGA M 20) auf ein W/F von 2 l/kg bestehen zusätzliche Unsicherheiten im Hinblick auf die Einstufung von Bodenmaterialien zu Verwertungszwecken. Im Rahmen eines UFOPLAN-Projektes (FKZ 3716 74 203 0) wurden unterschiedliche Bodenmaterialien verschiedenen Ursprungs (z.B. Baggergut, Bankettschälgut, Stadt- und Auenböden, Bergematerial) mit besonderem Fokus auf PAK untersucht. Von den unter die Kriterien fallenden, ausgewählten Bodenmaterialien wurden Feststoffgehalte, TOC-Gehalte sowie die Eluatwerte aus Säulenversuchen nach DIN 19528 und Schüttelversuchen nach DIN 19529 bei einem Wasser-/Feststoffverhältnis (W/F) von 2 l/kg und 10 l/kg ermittelt und gegenübergestellt. Mit den neuen und auch mit Auswertung vorhandener Daten kann hinsichtlich PAK gezeigt werden, dass mit Verabschiedung der neuen Regelungen sich zusätzliche Verwertungsmöglichkeiten von Bodenmaterialien außerhalb der durchwurzelbaren Bodenschicht eröffnen und deren Deponierung vermieden werden kann. Analysen zu anorganischen Schadstoffen wurden parallel miterfasst und ausgewertet. T2 - Jahrestagung der Deutschen Bodenkundlichen Gesellschaft CY - Bern, Switzerland DA - 24.08.2019 KW - Bodenmaterial KW - Verwertung KW - BBodSchV KW - PAK PY - 2019 AN - OPUS4-50023 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kalbe, Ute A1 - Schatten, Rene A1 - Szuppa, Tony T1 - Monitoring of soil-like materials for potential reuse N2 - Paragraphs 6 to 8 of the proposed amendment to the German Federal Soil Protection and Contaminated Sites Ordinance contain new requirements regarding the application of soil-like material outside of a rootable soil layer. For example, it is intended to enable reusing of soil-like materials containing regulated substances in concentrations between the single and double precautionary values (PV), provided that the limit values for the eluate are complied with. The aim of a running project (funding code UFOPLAN 3716 74 203 0, German Federal Environmental Agency) is to fill data deficits for soil-like materials which meet the above-mentioned criteria to promote circular economy and conservation of natural resources. Different soil-like materials of various origin (for example dredged material, banquet peeling material, urban and meadow soils) are considered with a special focus on PAHs. A major challenge in sample acquisition is the relatively narrow target range of the PAH content between 3 and 6 mg/kg dm considering a high measurement uncertainty at this concentration level. The contents of PAHs, heavy metals and other inorganic elements in solid matter are determined following established standards. In addition, the soil-like materials are characterized concerning particle size, pH, conductivity, SOM, TOC and carbonate content. To determine the eluate concentration, column tests according to DIN 19528 and batch tests according to DIN 19529 at a liquid/solid ratio (L/S) of 2 l/kg and 10 l/kg are performed comparatively. The results show that the new requirements of the planned amendment to the Federal Soil Protection and Contaminated Sites Ordinance certainly opens additional possibilities for reuse of soil-like materials. Even most soil-like materials within 2-3 x PV comply with the eluate value for PAH (0.2 μg/l) both in the batch test and in the column test at L/S 2 l/kg. Selected inorganic substances lead to similar evaluations. Therefore, the application of such soil-like materials outside of rootable soil layers would be possible. Previously, those materials were often used for landfill construction. In the future, a utilization in the adjacent environment by backfilling, recultivation, renaturation, composting or landscaping would be conceivable. T2 - AquaConSoil 2019 -Sustainable Use and Management of Soil, Sediment and Water Resources CY - Antwerp, Belgium DA - 20.05.2019 KW - Soil-like materials KW - Utilization KW - Ordinance on Contaminated Sites and Soil Protection KW - PAH PY - 2019 AN - OPUS4-50022 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kalbe, Ute T1 - Stofffreisetzung aus Sportböden auf Kunststoffbasis N2 - Dem Fachbeirat Bodenuntersuchungen des BMBF/UBA wurden Ergebnisse aus BISp-Forschungsvorhaben zur Untersuchung der Stofffreisetzung aus Sportböden auf Kunststoffbasis sowie zur Modellierung des Schadstofftransfers auf dem Pfad Boden-Grundwasser vorgestellt. Dabei wurde auch auf die derzeitigen gesetzlichen Regelungen auf EU Ebene und die vorhandenen Anforderungen in der Normung eingegangen. Der verbliebene Forschungsbedarf wurde aufgezeigt und dabei auch die Problematik der Bildung von Mikroplastik im Zusammenhang mit Sportböden thematisiert. T2 - 40. Sitzung des Fachbeirates für Bodenuntersuchungen CY - Dessau, Germany DA - 13.06.2019 KW - Sportböden auf Kunststoffbasis KW - Freisetzung und Transfer von Schadstoffen PY - 2019 AN - OPUS4-50021 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - You, Zengchao T1 - Separation and surface groups quantification of polystyrene nanoparticles using capillary electrophoresis (CE) and asymmetrcal flow-field-flow fractionation (AF4) N2 - Nowadays, different nanoparticles have been developed for commercial applications. However, since data on toxicity are barely available, their increasing application in cosmetic products, food and their release in the environment might cause severe problems. Since a range of physical, chemical, and biological characteristics of NPs are closely related to particle size and surface functionalization, precise separation and surface groups quantification is essential to acquire an in-depth understanding of their properties. In this work, the performance of asymmetrical flow field flow fractionation (AF4) and capillary electrophoresis (CE) for the separation of nanoparticles (NPs) with different sizes, coatings, and coating densities was investigated and optimized. For the first time, a two-dimensional off-line hyphenation of both techniques (AF4-CE) was developed. The results clearly demonstrated, that AF4-CE hyphenation can significantly improve the separation resolution and reduce the peak broadening in CE. Also, for the first time, CE was employed to determine the coating density of NPs and the results were in good agreement with the values acquired with conductometric titration. T2 - 2nd CE Forum CY - Karlsruhe, Germany DA - 11.12.2019 KW - Capillary electrophoresis KW - Nanoparticle PY - 2019 AN - OPUS4-49985 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fritzsche, André T1 - Influence of Welding Parameters on Electromagnetic Supported Degassing of Die-Cadted and Wrought Aluminium N2 - Laser beam welding of aluminum die casting is challenging. A large quantity of gases (in particular hydrogen) is absorbed by aluminum during the die-cast manufacturing process and is contained in the base material in solved or bound form. After re-melting by the laser, the gases are released and are present in the melt as pores. Many of these metallurgic pores remain in the weld seam as a result of the high solidification velocities. The natural (Archimedean) buoyancy is not sufficient to remove the pores from the weld pool leading to process instabilities and poor mechanical properties of the weld. Therefore, an electromagnetic (EM) system is used to apply an additional buoyancy component to the pores. The physical mechanism is based on the generation of Lorentz forces, whereby an electromagnetic pressure is introduced into the weld pool. The EM system exploits the difference in electrical conductivity between poorly conducting pores (inclusions) and the comparatively better conducting aluminum melt to increase the resulting buoyancy velocity of the pores. Within the present study, the electromagnetic supported degassing is investigated in dependence on the laser beam power, welding velocity and electromagnetic flux density. By means of a design of experiments a systematic variation of these parameters is carried out for partial penetration laser beam welding of 6 mm thick sheets of wrought aluminum alloy AlMg3 and die-cast aluminum alloy AlSi12(Fe) where the wrought alloy serves as a reference. The proportion of pores in the weld seams is determined using X-ray images, computed tomography (CT-) images and cross-section images. The results prove a significant reduction of the porosity up to 70 % for both materials as a function of the magnetic flux density T2 - 38th International Congress on Applications of Lasers & Electro-Optics CY - Orlando, FL, USA DA - 07.10.2019 KW - AISI D2 KW - Laser implantation KW - Surface texturing KW - TiB2 PY - 2019 AN - OPUS4-50010 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fritzsche, André A1 - Hilgenberg, Kai A1 - Rethmeier, Michael T1 - Influence of welding parameters on electromagnetic supported degassing of die-casted and wrought aluminum N2 - The paper describes a systematic investigation of the EM influenced laser beam welding of the aluminum die casting alloy AlSi12(Fe) in comparison to a reference material, a wrought aluminum alloy AlMg3. By using of a face centred CCD test plan, the influencing variables laser power, welding velocity and magnetic flux density are varied with regard to their influence on the remaining porosity. The global pore fraction of the weld seams was analyzed by X-ray images with ImageJ. This enabled a qualitatively very good regression model to be derived for the respective material, which identifies the dominant influencing variables. The results prove, statistically verified, for the investigated parameter range, that - the magnetic flux density is the main cause for the porosity reduction, - the porosity rises with increasing laser power the porosity in the weld seams rises, - the influence of the welding velocity is negligible, - the pore quantity in wrought alloy is more strongly minimized by the magnetic flux density than in die casting, - the porosity decreases due to the EM influence by approx. 70 % compared to the unaffected welds. This effect is emphasized by the contour line charts, which illustrate the relationship between laser power and magnetic flux density. With the exception of the quadratic influence of B at the wrought alloy, the statistical correlation shows a linear development of the respective influence variables for both aluminum alloys. In order to investigate these deviations, further simulations with a focus on weld pool geometry and weld pool flow are to be performed. In addition, the welding results can be classified in accordance with DIN EN ISO 13919-2 in the highest evaluation group B for AlMg3 and in evaluation group C for AlSi12(Fe) by applying a magnetic flux density of 350 mT. The analysis of the CT images at constant laser power and welding velocity allows a direct comparison both between the two alloys and also as a function of the magnetic flux density with regard to the number and size of pores. An increase in the magnetic flux density leads to a significant decrease in the number and volume of pores, which can be seen more clearly in wrought alloy than in die casting. Very acceptable results can be achieved for both materials and different welding parameters. This successfully demonstrates the desired process robustness and functionality of the EM system for practical applications. For subsequent investigations of overlap joints, the lowest possible laser power and a high magnetic flux density are recommended. T2 - 38th International Congress on Applications of Lasers & Electro-Optics CY - Orlando, FL, USA DA - 07.10.2019 KW - AISI D2 KW - Laser implantation KW - Surface texturing KW - TiB2 PY - 2019 SN - 978-1-940168-1-42 SP - Paper Macro 1202 AN - OPUS4-50009 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bruno, Giovanni A1 - Thiede, Tobias A1 - Mishurova, Tatiana A1 - Ulbricht, Alexander A1 - Sprengel, Maximilian A1 - Kromm, Arne A1 - Serrano Munoz, Itziar A1 - Evans, Alexander T1 - Diffraction-based experimental determination of Residual Stress in AM parts: A critical discussion N2 - Additive manufacturing (AM) technologies have experienced an exceedingly rapid growth, not always paralleled by the knowledge about the materials properties and performance. In particular, residual stress (RS) has been soon recognized as an issue in AM parts, so that parts are always post-heat-treated. Moreover, much effort has been spent on simulating RS, especially using finite element methods. The experimental determination of RS has thereby become increasingly important, and even simple data constitute (to date) a piece of knowledge to fill the above-mentioned gap. In particular, diffraction methods, which are basically non-destructive, offer enormous possibilities to gain knowledge on real components, since neutrons and synchrotron radiation can penetrate even heavy metals up to several millimeters (or even centimeters). Indeed, some success has been obtained, and the knowledge about the origins of the RS fields, as well as their variation as a consequence of heat or mechanical treatments, has been greatly expanded. In this talk, a few success stories will be outlined. It will be shown how the determination of RS in metallic parts (with focus on those produced by laser powder bed fusion) has even allowed showing that process parameters that were considered unimportant play a major role in the onset of stress. However, while RS is starting to be considered in the part design, deposition strategy (e.g. build plate temperature), and even in the definition of the relevant metric to assess the quality of a part, much is still to be investigated about the hypotheses underlying its experimental determination. Therefore, some aspects to be aware of, or even to date unclear will also be discussed, such as the determination of the reference unstrained samples and of the principal axes of stress. All these aspects will draw the path towards a comprehensive understanding of the process-structure-performance relationships in AM materials and parts. T2 - MSTAM 2019 CY - Bremen, Germany DA - 10.12.2019 KW - Elastic Constants KW - Residual Stress KW - Additive Manufacturing KW - Neutron Diffraction PY - 2019 AN - OPUS4-50020 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Völker, Christoph T1 - Integration von Forschungsdaten im Bereich zerstörungsfreien Prüfung (ZfP) im Bauwesen N2 - Der Vortrag gibt einen Überblick zu Fragestellungen, Herausforderungen und Nutzen von semantischer Datenintegration im Forschungsbereich der zerstörungsfreien Prüfung im Bauwesen. T2 - 1. KDA Kolloquium der BAM CY - Berlin, Germany DA - 29.03.2019 KW - Digitalisierung KW - Ontology KW - ZfP KW - Beton KW - Datenanalyse PY - 2019 AN - OPUS4-50026 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kalbe, Ute A1 - Schatten, Rene A1 - Szuppa, Tony T1 - Verwertung von Bodenmaterialien - Ergebnisse aus dem UFOPLAN-Vorhaben und Transfer der Ergebnisse N2 - Dem Fachbeirat Bodenuntersuchungen des BMBF/UBA wurden Ergebnisse zum UFOPLAN-Forschungsvorhaben „Monitoring zur Verwertung von Bodenmaterial“ vorgestellt. Die potentielle Auswirkung der neuen Regularien in der geplanten Novelle der BBodSchV (4. Referentenentwurf der Mantelverordnung) auf die Erweiterung der Verwertungsmöglichkeiten von Bodenmaterialien wird aufgezeigt. Probleme des Umgangs mit der analytischen Messunsicherheit im Grenzwertbereich und mit der Vergleichbarkeit der zugelassenen Elutionsverfahren werden diskutiert. T2 - 40. Sitzung des Fachbeirates für Bodenuntersuchungen CY - Dessau, Germany DA - 13.06.2019 KW - Bodenmaterial KW - Verwertung KW - BBodSchV KW - PAK KW - Elutionsverhalten PY - 2019 AN - OPUS4-50018 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Bäßler, Ralph T1 - Review: Physical Electrochemistry – Fundamentals, Techniques, and Applications N2 - The second edition of this textbook on physical electrochemistry, written by two experienced teachers of physical chemistry, corrosion engineering and materials science and engineering, covers the current knowledge which should be transferred to students of these fields. In 20 chapters the fundamentals of electrochemistry, the most important electrochemical measurement techniques and applications of electrochemistry are covered. It can be concluded that this study fulfills its intension of “serving as a key textbook in undergraduate courses” dealing with electrochemistry and being “a reference source for graduated students, researchers and engineers” interested in this field. Teachers will find sufficient content for preparing lectures on this topic. Even self‐learning is well supported by the clear structure, presented content and provided sources for further reading. KW - Corrosion KW - Electrochemistry PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1002/maco.201970124 SN - 1521-4176 SN - 0947-5117 VL - 70 IS - 12 SP - 2345 EP - 2346 PB - WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA CY - Weinheim AN - OPUS4-50017 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Bäßler, Ralph T1 - Rezension: Zeitstandverhalten von metallischen Werkstoffen ‐ Leitfaden zur thermisch‐mechanischen Beständigkeit von Eisen‐, Nickel‐ und Kobaltlegierungen für Konstrukteure N2 - Dieser umfangreiche Leitfaden gibt Auskunft zur thermisch‐mechanischen Beständigkeit von 199 Eisen‐, 77 Nickelbasis‐ und 23 Kobaltbasislegierungen und ist ein sehr gutes und bestimmt erweiterbares Nachschlagewerk für Konstrukteure und Praktiker, die über den Einsatz geeigneter Werkstoffe in hohen Temperaturen entscheiden müssen. KW - Korrosion KW - Stahl KW - Nickellegierung KW - Kobaltlegierung PY - 2019 DO - https://doi.org/10.1002/maco.201970126 SN - 1521-4176 SN - 0947-5117 VL - 70 IS - 12 SP - 3 PB - WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA CY - Weinheim AN - OPUS4-50015 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Heckel, Thomas A1 - Casperson, Ralf A1 - Gaal, Mate A1 - Pelkner, Matthias A1 - Prager, Jens T1 - Forschungsthemen im Bereich der ZfP mit akustischen und elektromagnetischen Methoden N2 - Die zerstörungsfreien Methoden zur Untersuchung und Charakterisierung von Materialien sowie zur Detektion von betriebsbedingten und herstellungsbedingten Fehlern mit akustischen und elektrischen Methoden werden vorgestellt. Schwerpunkt bilden die Ultraschall-, die Wirbelstrom- und die Streuflussprüfung. Die Verfahren werden anhand des Aufgabenspektrums des Fachbereiches 8.4 der BAM dargestellt. T2 - Lehrveranstaltung 0334 L 119 „Instrumentelle Analytik“ innerhalb des Moduls „Untersuchungsverfahren“ im Masterstudium des Studiengangs Werkstoffwissenschaften CY - BAM Berlin, Germany DA - 06.12.2019 KW - Ultraschallprüfung KW - Wirbelstromprüfung KW - Streuflussprüfung PY - 2019 AN - OPUS4-50014 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Heckel, Thomas A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Niederleithinger, Ernst A1 - Waske, Anja A1 - Bruno, Giovanni A1 - Krebber, Katherina A1 - Maierhofer, Christiane A1 - Kruschwitz, Sabine A1 - Bertovic, Marija A1 - Daum, Werner T1 - Zerstörungsfreie Prüfung @ BAM N2 - Die Schwerpunktthemen für die Forschung der BAM im Bereich der zerstörungsfreien Prüfung werden vorgestellt. Es stehen die aktuellen Forschungsprojekte der Fachbereiche 8.1 bis 8.7 der Abteilung 8 und des Arbeitsgebietes Probabilistische Sicherheits- und Zuverlässigkeitsanalysen von Frau Dr. Bertovic sowie der Nachwuchsgruppe von Frau JProf. Dr. Kruschwitz im Vordergrund. T2 - Young Professionals Aerospace 2019 CY - Wildau, Germany DA - 25.11.2019 KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Sensorik KW - Bauwesen KW - Radiografie KW - Ultraschall KW - Wirbelstrom KW - Computertomografie KW - Faseropische Sensorik KW - Thermografie KW - Human Factors PY - 2019 AN - OPUS4-50013 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kluge, Martin A1 - Tschirschwitz, Rico A1 - Krentel, Daniel A1 - Holtappels, Kai T1 - Research in the field of hydrogen safety at BAM N2 - The presentation introduces the BAM as well as the experimental possibilites at the BAM TTS in the first part. The general possibilities regarding Power2Gas with respect to hydrogen production by electrolysis are preseneted. Furthermore the Hydrogen Strategy of Germany and the status quo regarding grenn energy solutions in the transport sector are given. In the last part of the presentation a short overview of relevant investigations in the field of hydrogen safety and alternative fuels for cars as well as perspectively planned investigations of the BAM in this area are presented. T2 - Fall Meeting of the Korean Society of Safety (KOSOS) CY - Busan, South Korean DA - 13.11.2019 KW - Explosion KW - Power2Gas KW - Hydrogen KW - LPG KW - CNG PY - 2019 AN - OPUS4-50011 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hagendorf, C. A1 - Richter, S. A1 - Krause, S. A1 - Bauer, J. A1 - Miclea, P.-T. A1 - Braun, Ulrike A1 - Altmann, Korinna A1 - Turek, M. T1 - Microplastic detection and analysis in water with silicon filter systems N2 - The use of optimized silicon filter systems is presented for the microplastic detection. T2 - International Conference on Sustainable Energy-Water-enviroment Nexus in Desert Climate CY - Doha, Qatar DA - 02.12.2019 KW - Filters KW - Microplastics KW - TED-GC-MS KW - Harmonisation PY - 2019 AN - OPUS4-50006 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Braun, Ulrike A1 - Bannick, C.G. T1 - Analytik von Mikroplastik in komplexen Umweltproben N2 - Der Sachstand zur Analytik von Mikroplastik in Umweltproben wird dargestellt. T2 - Fachausstellung Kunststoffanalytik CY - Lüdenscheid, Germany DA - 04.12.2019 KW - TED-GC-MS KW - Mikroplastik KW - Analytik PY - 2019 AN - OPUS4-50005 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Otremba, Frank A1 - Romero-Navarrete, José A. T1 - A real-time GPS scheme to assess safe driving skills N2 - Avoiding road crashes has been the purpose behind many specialized software and hardware systems, involving both active and passive safety principles. Global Positioning technologies were incorporated into the transportation systems with the main purpose of acquiring the position of the vehicle under a continuous basis, for security and economy purposes. However, the GPS data can also be used for assessing the level of safety at which the vehicle is driven. On the basis of the essential data available from commercial GPS devices, in this paper we propose a combined performance measurement to assess the road safety level at which the vehicle is being driven. Such performance measure uses GPS data of the vehicle displacement, including the speed and the acceleration, as well as the course (latitude and longitude coordinates), in an integral driving assessment formulation that can run in real time. Results from the experimental use of this formulation suggest that the level of safety in the driving is time dependent, and that there are risky situations when different factors converge. T2 - ICASAT – 2019 – IEEE international Conference on Applied Science and Advanced Technology CY - Queretaro, México DA - 27.11.2019 KW - GPS Scheme KW - Safe KW - Driving PY - 2019 AN - OPUS4-49982 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Vogl, Jochen A1 - Rienitz, O. A1 - Rosner, M. A1 - Tatzel, M. A1 - Brandt, B. A1 - Henehan, M. J. A1 - Kasemann, S. A. A1 - Kraft, R. A1 - Malinovskiy, D. A1 - Meixner, A. A1 - Noordmann, J. A1 - Rabb, S. A1 - Schüssler, J. A. A1 - Tütken, M. A1 - Vocke, R. D. T1 - Isotope ratios and delta values with minimal measurement uncertainties -measuring magnesium using MC-ICP-MS N2 - Multi-collector inductively coupled plasma-mass spectrometry (MC-ICP-MS) has evolved significantly since its introduction in 1992. The second and third generation instruments now allow isotope ratio measurements at unprecedented precisions, 0.001 % or better. However, precision alone is not enough for producing accurate and reliable isotope ratio measurements. Metrological considerations such as the selection of suitable calibration strategies, proper assessment of instrumental biases, and the estimation of overall measurement uncertainty remain critical to the measurement process. Properly assessed, measurement uncertainty then provides the interval within which a result can be considered both accurate and precise. All mass spectrometric measurements are affected by instrumental mass discrimination and produce isotope ratios that are biased relative to their “true” ratio. To produce accurate and traceable isotope ratio measurements, it is imperative that certified isotope reference materials (iCRMs) be used for calibration and validation purposes. iCRMs reporting absolute isotope ratios are an analyst’s first choice, particularly when its uncertainty is sufficient for the intended use. However, when smaller uncertainties are required to resolve subtle differences between samples, delta-scale measurements become important. Here, the difference between an isotope ratio measured in a sample and in an internationally accepted isotope reference material (iRM) is determined. This deviation can be positive or negative relative to the iRM, is called a delta value, and is often expressed in per mil units. This presentation will highlight the potential for MC-ICP-MS to produce isotope ratio measurements with minimal uncertainties by examining three applications involving Mg isotopes: 1) the certification of a set of iCRMs for their absolute isotope ratio using a gravimetric isotope mixture approach; 2) the comparison of these iCRMs with currently accepted Mg delta-scale reference materials through intercalibration, and 3) the determination of isotope fractionation exponents for geochemical applications. T2 - 4th International Conference on Frontiers in Mass Spectrometry CY - Kottayam, Kerala, India DA - 04.12.2019 KW - Triple isotope fractionation KW - Absolute isotope ratio KW - Delta value KW - Mangesium PY - 2019 AN - OPUS4-50004 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Braun, Ulrike T1 - Analytic of microplastics in environmental samples N2 - An overview about the existing possibilities for mircoplastic analysis is given. T2 - 2nd International Symposium on Microplastics CY - Seoul, Korea DA - 02.12.2019 KW - Harmonisation KW - Microplastics KW - TED-GC-MS PY - 2019 AN - OPUS4-50003 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Braun, Ulrike T1 - Mikroplastik als analytische Herausforderung N2 - Der Wissenstand zum Thema Mikroplastik und Harmonisierung wird dargestellt. T2 - Laborleitertreffen Futtermittelmonitoring CY - Bonn, Germany DA - 21.11.2019 KW - Hamonisierung KW - Mikroplastik KW - TED-GC-MS PY - 2019 AN - OPUS4-50001 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Petrat, T. A1 - Brunner-Schwer, C. A1 - Graf, B. A1 - Rethmeier, Michael T1 - Microstructure of Inconel 718 parts with constant mass energy input manufactured with direct energy deposition N2 - The laser-based direct energy deposition (DED) as a technology for additive manufacturing allows the production of near net shape components. Industrial applications require a stable process to ensure reproducible quality. Instabilities in the manufacturing process can lead to faulty components which do not meet the required properties. The DED process is adjusted by various parameters such as laser power, velocity, powder mass flow and spot diameter, which interact with each other. A frequently used comparative parameter in welding is the energy per unit length and is calculated from the laser power and the velocity in laser welding. The powder per unit length comparative parameter in the DED process has also be taken into account, because this filler material absorbs energy in addition to the base material. This paper deals with the influence of mass energy as a comparative parameter for determining the properties of additively manufactured parts. The same energy per unit length of 60 J/mm as well as the same powder per unit length of 7.2 mg/mm can be adjusted with different parameter sets. The energy per unit length and the powder per unit length determine the mass energy. The laser power is varied within the experiments between 400 W and 900 W. Energy per unit length and powder per unit length are kept constant by adjusting velocity and powder mass flow. Using the example of Inconel 718, experiments are carried out with the determined parameter sets. In a first step, individual tracks are produced and analyzed by means of micro section. The geometry of the tracks shows differences in height and width. In addition, the increasing laser power leads to a higher dilution of the base material. To determine the suitability of the parameters for additive manufacturing use, the individual tracks are used to build up parts with a square base area of 20x20 mm². An investigation by Archimedean principle shows a higher porosity with lower laser power. By further analysis of the micro sections, it can be seen that at low laser power, connection errors occur between the tracks. The results show that laser power, velocity and powder mass flow have to be considered in particular, because a constant mass energy can lead to different geometric as well as microscopic properties. KW - Direct energy deposition KW - Porosity KW - Inconel 718 KW - Additive manufacturing KW - Laser metal deposition PY - 2019 SN - 2351-9789 SP - 1 EP - 12 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-50007 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Braun, Ulrike T1 - Analytical opportunities & Challenges in (ocean) microplastics N2 - An overview about the analytical opportunities and challenges in microplastic detection is given. T2 - ISO TC61/ Annual bioplastics & ocean microplastics symposium CY - Chengdu, People's Republic of China DA - 29.09.2019 KW - Harmonisation KW - Microplastics KW - TED-GC-MS PY - 2019 AN - OPUS4-50000 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schukar, Marcus A1 - Munzke, Dorit A1 - Duffner, Eric A1 - Eisermann, René A1 - Schoppa, André A1 - Szczepaniak, Mariusz A1 - Strohhäcker, J. A1 - Mair, Georg T1 - Monitoring of type IV composite pressure vessels with multilayer fully integrated optical fibre based distributed strain sensing N2 - We present the results of distributed fibre optic strain sensing for condition monitoring of a hybrid type IV composite overwrapped pressure vessel using multilayer integrated optical fibres. During load cycle tests material fatigue could be localised and monitored 17000 load cycles before burst. T2 - TAHYA Workshop "Structural health monitoring" CY - Berlin, Germany DA - 27.11.2019 KW - Distributed fibre optic sensing KW - Hybrid composite pressure vessel KW - Structural health monitoring PY - 2019 AN - OPUS4-49996 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Braun, Ulrike A1 - Bannick, C.G. T1 - Analytik von Mikroplastik - Verfahren-Ergebnisse-Harmonisierung N2 - Die zunehmenden Nachweise von Kunststoffen in verschiedenen Umweltmedien erfahren in den letzten Jahren weltweit ein zunehmendes wissenschaftliches, gesellschaftliches und politisches Interesse. Besondere Aufmerksamkeit erfahren Kunststoffpartikel von 1-1.000 µm sogenanntes Mikroplastik. Es wurde mittlerweile in Wasser, Böden, Luft und Biota nachgewiesen. Obwohl die Wirkungen auf die natürlichen Umweltfunktionen noch unklar sind und kontrovers diskutiert werden, ist allein durch die ubiquitäre Präsenz eine systematische Erfassung von Eintragsquellen und Verbleib der Partikel über alle Umweltmedien notwendig, um Maßnahmen zur Reduktion der Einträge zu veranlassen. Für eine zuverlässige Erfassung sind medienübergreifende Verfahren zu entwickeln, welche die drei analytischen Schritte, Probennahme, Probenaufbereitung und Detektion beinhalten. Die Verfahren adressieren unterschiedliche Zielgruppen, welche verschiedene analytische Informationen fordern. Für die akademische Bewertung werden Verfahren mit hohem analytischen Aufwand favorisiert, welche möglichst detaillierte Information über Partikelsorte, -größe, -zahl und -oberflächenbeschaffenheit geben. Im Gegensatz dazu, fordern Anwender aus der Praxis schnelle und einfache Monitoring Verfahren, welche die Bestimmung eines Massengehaltes, bzw. eines Grenzwertes zulassen. Allen ist gemeinsam, dass ein hoher interdisziplinärer Anspruch besteht, der sowohl technische Voraussetzungen zur repräsentativen Probennahme und die Limitationen von Detektionsverfahren berücksichtigt, als auch die Fachkompetenz von Biologen, Umweltwissenschaften, Analytiker und Polymerwissenschaftler einschließt. Verfahren zum Mikroplastiknachweis müssen auch verschieden Proben mit sehr unterschiedlichen Gehalten an natürlicher Matrix gerecht werden. So müssen allein für Wasser Verfahren entwickelt werden, die Mikroplastik verschiedener Form (sphärische Partikel, komplexe Bruchstücke, Fasern) aus Medien mit sehr variablen Partikelanteil (u.a. Trinkwasser, Oberflächenwasser, Abwasser) repräsentativ erfassen sowie schnell und kostengünstig sind – einschließlich der notwendigen Probenaufbereitung. Die jeweiligen Detektionsverfahren müssen z.B. einzelne Partikel oder integrale Gehalte über drei Dekadenklassen für thermoplastische und insbesondere auch elastomere Partikelsorten erfassen können. T2 - GDCh Wissenschaftsforum Chemie CY - Aachen, Germany DA - 15.09.2019 KW - TED-GC-MS KW - Mikroplastik KW - Analytik PY - 2019 AN - OPUS4-49995 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Braun, Ulrike T1 - Messen ist nicht alles, aber ohne Messmethoden ist alles nichts! N2 - Es wir der Wissenstand zur Analytik von Mikroplastik dargestellt, sowie die Notwendigkeit der Hamonisierung der Verfahren. T2 - Jahrestagung der deutschen Labordienstleistungsbranche CY - Gießen, Berlin DA - 05.09.2019 KW - TED-GC-MS KW - Mikroplastik KW - Analytik PY - 2019 AN - OPUS4-49994 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Unger, Jörg F. A1 - Robens-Radermacher, Annika A1 - Held, Felix A1 - Coelho Lima, Isabela T1 - Efficient reliability analysis with model reduction techniques N2 - One of the most important goals in civil engineering is to guaranty the safety of constructions. National standards prescribe a required failure probability in the order of 10-6 (e.g. DIN EN 199:2010-12). The estimation of these failure probabilities is the key point of structural reliability analysis. Generally, it is not possible to compute the failure probability analytically. Therefore, simulation-based methods as well as methods based on surrogate modelling or response surface methods have been developed. Nevertheless, these methods still require a few thousand evaluations of the structure, usually with finite element (FE) simulations, making reliability analysis computationally expensive for relevant applications. The aim of this contribution is to increase the efficiency of structural reliability analysis by using the advantages of model reduction techniques. Model reduction is a popular concept to decrease the computational effort of complex numerical simulations while maintaining a reasonable accuracy. Coupling a reduced model with an efficient variance reducing sampling algorithm significantly reduces the computational cost of the reliability analysis without a relevant loss of accuracy. T2 - MathMet2019 CY - Lisbon, Portugal DA - 20.11.2019 KW - Reliability method KW - Numerical example PY - 2019 AN - OPUS4-49989 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beckmann, Jörg A1 - Bär, Sylke A1 - Jaunich, Matthias A1 - Wolff, Dietmar A1 - Puskar, L. A1 - Schade, U. T1 - Photolytically and Thermally Initiated Destruction N2 - Casks for storage and transportation of used fuel rods of radioactive material are equipped with polyethylene (PE) for improved neutron flux shielding. The embedded PE structures are additionally exposed to gamma radiation and heat flow due to the specific high activity of the fission products. 60Co γ-radiation and heat load experiments at 125°C has been performed to evaluate PE degradation during the ageing process. FAR-FTIR-experiments were subsequently performed at differently aged PE test samples to characterize the oxidation process and morphological changes in the samples during the ageing at 125°C. T2 - 11'th Joint BER II and BESSY II User Meeting CY - Berlin, Germany DA - 04.12.2019 KW - FTIR KW - High Molecular Polyethylene KW - Ageing PY - 2019 AN - OPUS4-49988 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rehtmeier, Michael A1 - Gumenyuk, Andrey A1 - Gook, S. A1 - Üstündag, Ömer T1 - Einsatz einer MZ-Optik für das fehlerfreie Schweißen von Rundnähten N2 - Im Vortrag werden Ergebnisse eines Forschungsvorhabens des DVS vorgestellt, in dem ein Verfahren zur Vermeidung von Schweißimperfektionen im Überlappbereich einer laserstrahlhybridgeschweißten Rundnaht entwickelt wird. Die Strategie der Prozessführung beim Schließen der Rundnaht sieht hervor, dass ein fehlerfreier Überlappbereich durch die Kontrolle der Erstarrungsbedingungen am Schweißnahtende erreicht wird. Die kontrollierte Wärmeführung wird durch eine Anpassung der Parameter von beiden beteiligten Schweißprozessen, dem Laserstrahl- sowie MSG-Schweißprozess realisiert. Es konnte gezeigt werden, dass eine Defokussierung des Laserstrahls von bis zu 40 mm über den Weg von max. 15 mm während der Bewegung des Schweißkopfes zu einer deutlich besseren Nahtausbildung im Überlappbereich führt. Es konnte eine günstige kelchförmige Schweißnahtform ohne eine Tendenz zur Rissbildung erzielt werden. T2 - Laserverbund Berlin-Brandenburg e. V. Anwendertreffen bei II-VI HIGHYAG Lasertechnologie GmbH CY - Kleinmachnow, Germany DA - 13.06.2019 KW - Laserstrahlhybridschweißen KW - Rundnaht KW - Überlappbereich KW - Defokussierung PY - 2019 AN - OPUS4-49986 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jaunich, Matthias T1 - Dichtungsverhalten bei niedrigen Temperaturen - Untersuchung der unteren Temperatureinsatzgrenze von Elastomerdichtungen - N2 - Elastomere werden vielfach in Produkten eingesetzt, die bei verschiedenen Temperaturen verwendet werden. O-Ringe sind kostengünstige Dichtelemente, die allerdings für die Funktionsfähigkeit und Sicherheit eines Produkts entscheidend sein können. Die untere Temperatur-einsatzgrenze ist dabei relevant und aus wissenschaftlicher Sicht nicht allgemein gültig zu definieren, da diese einerseits durch die Änderungen der Materialeigenschaften im Zuge des Gummi-Glas-Übergangs definiert werden, die Temperaturlage dieses Übergangs jedoch sehr stark von den jeweiligen Einsatzbedingungen (z.B. Frequenz) abhängt. Dadurch ergeben sich große Unterschiede zwischen statischen und dynamischen Anwendungen. Verschieden Untersuchungen sollen vorgestellt und interpretiert werden, um das Auditorium auf verschiedene Herausforderungen aufmerksam zu machen und Lösungsansätze vorzustellen. T2 - ISGATEC Forum Werkstoffe 2019 CY - Mannheim, Germany DA - 03.12.2019 KW - Dichtung KW - O-Ring KW - Tiefe Temperaturen KW - Versagenstemperatur PY - 2019 AN - OPUS4-49983 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jaunich, Matthias A1 - Kömmling, Anja A1 - Zaghdoudi, Maha A1 - Wolff, Dietmar T1 - A closer look at elastomer O-ring seals - Interesting aspects of these typical machine elements and ways to evaluate their performance - N2 - For many sealing applications rubber O-rings are applied due to their special properties and easy use. In many applications as e.g. in aviation, traffic or process technology the material can be exposed to a variety of conditions during operation as e.g. low temperatures, elevated temperatures and different media. Therefore, it is important to know the material behaviour and the seal performance under those conditions. Additionally ageing of seals is an important factor which has an influence on the long term reliability. In this contribution we would like to discuss different aspects affecting the seal performance, lifetime estimation and address open questions which should be addressed to come to a deeper understanding of these seals commonly understood as typical machine elements. Results of running investigations at the Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), Division 3.4 “Safety of Storage Containers” are presented and discussed. T2 - Technomer 2019 CY - Chemnitz, Germany DA - 07.11.2019 KW - Seal KW - Machine element KW - Rubber PY - 2019 AN - OPUS4-49981 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ghigo, Tea A1 - Rabin, Ira A1 - Buzi, Paola T1 - Archaeometric analisis of Egyptian inks from Late Antiquity N2 - Archaeometric analisis of Egyptian inks from Late Antiquity: presentation of the results obtaine on a curpus of literary and documentary manuscripts. T2 - International congress of papyrology CY - Lecce, Italy DA - 28.07.2019 KW - Coptic KW - Archaeometry KW - Ink KW - Manuscripts PY - 2019 AN - OPUS4-49971 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ghigo, Tea A1 - Rabin, Ira A1 - Buzi, Paola T1 - Análisis arqueométrico de tintas N2 - Análisís arquéometrico de tintas de manuscritos Egipcios T2 - IX Jornadas de Papirología CY - Abadía de Montserrat, Spain DA - 08.07.2019 KW - Coptic KW - Archaeometry KW - Ink KW - Manuscripts PY - 2019 AN - OPUS4-49970 LA - spa AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ghigo, Tea A1 - Rabin, Ira A1 - Buzi, Paola T1 - Archaeometric analysis of Egyptian inks from Late Antiquity N2 - Presentation of the results obtained on a corpus of Egyptian papyri from Late Antiquity T2 - Research Showcase: studying Greco-Roman Egypt CY - University of Basel, Switzerland DA - 26.09.2019 KW - Ink KW - Archaeometry KW - Manuscripts KW - Coptic PY - 2019 AN - OPUS4-49969 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Romero-Navarrete, José A. A1 - Otremba, Frank T1 - Lateral load transfer due to sloshing cargo in partially filled containers N2 - A further analysis could supplement this research, to assess the effect of some other factors on the dynamic behavior of the liquid cargo-vehicle system. For example, to analyze the effect of longitudinal baffles, and to validate theoretical models. T2 - IMECE – International Mechanical Engineering Congress and Exposition CY - Salt Lake City, UT, USA DA - 08.11.2019 KW - Transfer KW - Sloshing KW - Cargo KW - Containers PY - 2019 AN - OPUS4-49979 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stajanca, Pavol A1 - Krebber, Katerina T1 - Investigation of bare and tight buffered optical fibers towards distributed humidity sensing N2 - Humidity is one of principal environmental parameters that plays an important role in various application areas. Distributed humidity/water sensing is sought after in wide range of applications including concrete condition monitoring in civil engineering, SHM of large structures such as dykes or dams, soil moisture measurement in agriculture or leak detection in pipeline or sewage industry. Using humidity-induced strain of specialty hygroscopic coating materials, such as polyimide (PI) seems as the most promising approach so far. In this work, relative humidity and temperature response of different commercial PI-coated and tight-buffer fibers is investigated for the development of distributed humidity sensor. T2 - Abschlussmeeting des MONALISA-Projekts CY - Berlin, Germany DA - 06.12.2019 KW - Distribute fiberoptic sensor KW - Distributed humidity sensing PY - 2019 AN - OPUS4-49977 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stajanca, Pavol A1 - Hicke, Konstantin A1 - Kapa, Thomas A1 - Krebber, Katerina T1 - MONALISA-Teilprojekt: Adaption erforschter faseroptischer Messverfahren für die Entwicklung und Bereitstellung fehlender Sensortechnik für vordringliche Mess- und Monitoringaufgaben in künftigen Stromnetzen N2 - Das Teilprojekt zielt auf die Entwicklung integrierbarer verteilter faseroptischer Sensoren (u. a. verteilte Brillouin-Sensorik, verteilte akustische Sensorik) für die Langzeitüberwachung von Betriebsparametern in Hoch- und Mittelspannungskabelanlagen. Mit Hilfe der Sensoren sollen unzulässige Dehnungen, Übertemperaturen und das Eindringen von Feuchte, z. B. in Unterseekabeln, detektiert werden. Das Teilprojekt beinhaltet ebenfalls die Entwicklung integrierfähiger Sensoren für verteiltes (vibro-)akustisches Monitoring an Unterseekabeln, vor allem zur Lokalisierung und zur Abwendung von Störfällen und Schäden durch äußere mechanische Einflüsse (z. B. Ankerwurf). T2 - Abschlussmeeting des MONALISA-Projekts CY - Berlin, Germany DA - 06.12.2019 KW - Verteilte faseroptische Sensorik KW - Stromnetzen KW - Stromkabelüberwachung PY - 2019 AN - OPUS4-49976 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Piechotta, Christian A1 - Traub, Heike A1 - Ostermann, Markus A1 - Becker, Roland A1 - Köppen, Robert A1 - Bücker, Michael A1 - Reger, Christian T1 - LA-ICP-MS- und RFA-Messungen für die Bestimmung von polybromierten Flammschutzmitteln(PBFSM) in Polystyrol- und Polypropylenproben N2 - Gegenstand der vorzustellenden Arbeiten ist die Prüfung der Umwelt-beständigkeit und -verträglichkeit von Materialien und Produkten hinsichtlich der Emission von potenziellen Schadstoffen in die Umwelt. Hierzu werden chemisch-physikalische Einflüsse (Bewitterung) und mikrobielle Beanspruchungen an Modellmaterialien evaluiert. So werden die Freisetzungsraten von Schadstoffen in Abhängigkeit der Beanspruchung beschrieben. Als Modellmaterialien kommen die Polymere Polystyrol (PS) und Polypropylen (PP) zum Einsatz. Synergistische Effekte der Bewitterungsparameter und der mikrobiologischen Beanspruchung sollen dabei ebenso betrachtet werden, wie die gezielte Alterung. Auch findet eine Beschreibung des Verhaltens der ausgetragenen Schadstoffe (polybromierte Flammschutzmittel) in den Umweltkompartimenten Boden oder Wasser statt. Hier sind mit Hilfe der zu entwickelnden Screening- und non-Target-Analyseverfahren die Transformation und der Metabolismus durch Mikroorganismen zu beschreiben. Aus den Ergebnissen sollen Korrelationen zwischen den künstlichen Alterungsverfahren und realen Szenarien abgeleitet werden. T2 - Kolloquium "Aquatische Ökologie" CY - Essen, Germany DA - 27.11.2019 KW - Umweltsimulation KW - PBFSM KW - LA-ICP-MS KW - RFA PY - 2019 AN - OPUS4-49975 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Webb, A. A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja T1 - Changes in façade regulations N2 - Recent facade fires worldwide have driven change in regulations for façade fire safety in different parts of the world. The Grenfell Tower fire 2017 in London triggered a thorough investigation of many aspects of the fire. One investigation was about the UK building regulations from Dame Judith Hackett. This investigation compares the UK with the situation other parts of the world. Key findings of the review of building regulations by Judith Hackett are: T2 - Interflam 2019 CY - London, UK DA - 01.07.2019 KW - Facades PY - 2019 VL - 2019 SP - 213 EP - 228 PB - Interscience CY - London, UK AN - OPUS4-49893 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Piechotta, Christian A1 - Hein, Sebastian A1 - von Törne, Jannik Wipert A1 - Kaminski, Katja A1 - Klyk-Seitz, Urszula-Anna T1 - NSO-Heterozyklen – Zwischen Rattengift und Normung N2 - Warfarin als ein Vertreter der NSO-Hetereozyklen, ist seit den 1950er Jahren einer der bekanntesten Gerinnungshemmer. Beim Menschen wird es bis heute zur Vorbeugung von Thrombose und der Behandlung von Vorhofflimmern und Arrhythmie eingesetzt. Doch schon einige Jahre vor der FDA Zulassung als Medikament wurde es zur Bekämpfung von Nagetieren eingesetzt. Bis heute wurde es nur teilweise durch weitaus wirksamere antikoagulante Rodentizide (ARs) der zweiten Generation, sogenannte Superwarfarine, ersetzt. In der Fachliteratur finden sich zahlreiche Beispiele für sekundäre und tertiäre Vergiftung mit ARs bei Wildtieren und anderen Nichtzieltieren. Bisher ist relativ wenig über die Bioakkumulation, Persistenz und Toxizität von ARs und deren Transformationsprodukten (TPs) in der terrestrischen und aquatischen Umwelt, sowie der Nahrungskette bekannt. Um Einblicke in mögliche Transformations- und Abbauprozesse von Warfarin zu erhalten und um Umwelteinflüsse zu simulieren, wurde es in einer elektrochemischen Reaktorzelle oxidativ umgesetzt und mittels Massenspektrometrie analysiert. Hinsichtlich der Wasseraufbereitung in Kläranlagen wurden technisch relevante Simulationsverfahren wie Chlorung, UV-Bestrahlung und Ozonung angewendet um potentielle Eliminierungswege aufzuklären. Gebildete Transformationsprodukte wurden daher mittels unterschiedlicher chromatografischer Verfahren getrennt, massenspektrometrisch analysiert und verglichen. T2 - MS-Tage CY - Düsseldorf, Germany DA - 03.12.2019 KW - GC-MS KW - Warfarin KW - NSO-Heterozyklen PY - 2019 AN - OPUS4-49974 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Meierhofer, F. A1 - Dissinger, F. A1 - Weigert, Florian A1 - Resch-Genger, Ute A1 - Waldvogel, S. R. A1 - Voss, T. T1 - Citric-Acid-Based Carbon Dots with Luminescence Quantum Yields > 50%: spectral tuning of the luminescence by ligand exchange and pH adjustment N2 - We report the synthesis and characterization of carbon nanodots (CDs) with high quantum yield (>50%) and tailored optical absorption as well as emission properties. A well-described protocol with polyethyleneimine (PEI) as amine precursor is used as a reference to a new CD system which is stabilized by aromatic 2,3-diaminopyridine (DAP) molecules instead. The DAP stabilizer is installed in order to red-shift the absorption peak of the n-π* electron transition allowing efficient radiative recombination and light emission. Size, shape, and chemical composition of the samples are determined by (HR)TEM, EDX and FTIR-spectroscopy. Optical parameters are investigated using UV-VIS, PL and QY measurements. Several parameters such as concentration, excitation wavelength and pH are studied. Zeta-potential analysis indicate that pH-induced (de-)protonation processes of functional moieties directly affect the n-π* energy bands. This results in unique pH-dependent absorption and emission characteristics which are discussed on the specific chemical composition of each CD system. T2 - MRS 2019 CY - Boston, MA, USA DA - 03.12.2019 KW - Nanoparticle KW - Carbon dot KW - Surface chemistry KW - Fluorescence KW - PH KW - Ligand KW - FTIR KW - Synthesis KW - Characterization PY - 2019 AN - OPUS4-49968 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kulow, Anicó A1 - Reinholz, Uwe A1 - de Oliveira Guilherme Buzanich, Ana A1 - Emmerling, Franziska A1 - Streli, C. A1 - Radtke, Martin T1 - Full field X-ray fluorescence imaging with coded apertures N2 - Our aim is to develop a new simple and inexpensive method for full field X-ray fluorescence imaging. We combine an energy-dispersive array detector with a coded aperture. To obtain the information from the recorded image, a reconstruction step is necessary. First tests were carried out at the BAMline at BESSY II. This method enables the simultaneous detection of multiple elements, which is important e.g. in the field of catalysis. T2 - BESSY Usermeeting CY - Berlin, Germany DA - 05.12.2019 KW - X-ray KW - Fluorescence KW - Imaging KW - Coded Apertures PY - 2019 AN - OPUS4-49964 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kulow, Anicó A1 - Reinholz, Uwe A1 - de Oliveira Guilherme Buzanich, Ana A1 - Emmerling, Franziska A1 - Streli, C. A1 - Radtke, Martin T1 - X-ray fluorescence imaging with coded apertures N2 - We developed a new method for full field X-ray fluorescence imaging at the BAMline @ BESSY II. We combined an energy dispersive array detector for X-rays with a coded aperture to get high resolution images. In coded aperture imaging, an object is projected through a mask, producing many overlapping images on the detector. To get the information about the investigated object out of the projected image, a decoding step is necessary. The first part of our project was to develop the decoding algorithms. We tested the reported reconstruction with an antimask and compared the results with the performance of self-written reconstruction programs based on an iterative and a genetic algorithm. First tests were performed with raytracing simulations. The next step was the collection of experimental data at the BAMline @ BESSY II (HZB). A test objects could be successfully reconstructed with our newly developed algorithm. T2 - PRORA 2019 CY - Berlin, Germany DA - 28.11.2019 KW - X-ray KW - Imaging KW - Fluorescence KW - Coded apertures PY - 2019 AN - OPUS4-49963 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klingelhöffer, Hellmuth T1 - Temperaturschwankungen an Extensometern - ein vielfach vernachlässigtes Thema N2 - Extensometer sind seit Jahrzehnten im Einsatz und bilden die Basis für eine präzise Dehnungsmessung in werkstoffmechanischen Versuchen. Jedoch ist die Temperaturstabilität von Extensometern häufig noch nicht ausreichend beachtet worden, um Fehler verursacht durch Temperaturschwankungen zu minimieren. Dieses wird derzeit nicht nur in Deutschland, sondern auch international zunehmend diskutiert. Datenblätter von Extensometern sind teils unvollständig besonders hinsichtlich von Temperatureinflüssen. Extensometer für den Einsatz bei höheren Temperaturen sollen z.B. laut Normen für dehnungsgeregelte Ermüdungsversuche mit Luft oder Wasser aktiv gekühlt werden. Jedoch schreiben die Normen keine Temperatur-Toleranzen für Extensometer vor. Dehnungsfehler verursacht durch Temperaturschwankungen am Extensometer bleiben meist verborgen, da die Temperatur des Extensometers standardmäßig gar nicht gemessen wird. Die Ursache von Einflüssen zur Temperaturstabilität von Extensometern wird erläutert. Ein einfaches Rechenbeispiel zeigt die Empfindlichkeit von Extensometern gegenüber Temperaturschwankungen und die Auswirkungen auf den Dehnungsfehler. Lösungsmöglichkeiten zur Optimierung werden aufgezeigt. Der Anwender von Extensometern soll sensibilisiert werden, um der Temperaturstabilität von Extensometern sowohl hinsichtlich Herstellerspezifikationen als auch bei der Anwendung von Extensometern im Prüflabor mehr Aufmerksamkeit zu schenken, um letztlich die Qualität von Versuchsergebnissen zu verbessern. Empfehlungen an Extensometerhersteller werden formuliert. Dieses Thema wird zukünftig auch in Prüfnormen mehr Aufmerksamkeit geschenkt werden. Es werden Maßnahmen zur Verbesserung der Temperaturstabilität von Extensometern Einzug in Prüfnomen finden, um letztlich verlässlichere Versuchsergebnisse zu erhalten. Es ist beabsichtigt, eine Verbesserung der Temperaturstabilität von Extensometern z.B. bei der nächsten Revision der Prüfnormen ISO 12106 und ISO 12111 für dehnungsgeregelte LCF- und TMF-Versuche zu berücksichtigen. T2 - Werkstoffprüfung 2019 CY - Neu-Ulm, Germany DA - 03.12.2019 KW - Extensometer KW - Temperaturschwankungen KW - Dehnungsfehler PY - 2019 AN - OPUS4-49961 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hilgenberg, Kai A1 - Spranger, Felix T1 - Localized laser surface treatments of metals: State of the art and new developments N2 - Localized laser surface treatments are able to produce tailor-made surface properties to fulfill requirements of a variety of technical applications. Especially micrometric surface topologies can be beneficial for optimizing tribological contact situations. Structures with lowered surface features are already utilized for bearings or cylinders of combustion engines. There are also other fields of application, where the potential of protruding surface features is known, e. g. for metal forming tools. A promising approach for a tailored surface treatment working in the microsecond range is the localized dispersing of hard ceramic particles by pulsed laser radiation, the so-called laser implantation. This technique is able to produce micrometric surface structures and to improve simultaneously the wear resistance by creating metal matrix composites. In this talk, the laser implantation technique is described and compared to the state of the art. The potential to adjust the geometry as well as the mechanical properties of laser implanted surfaces is demonstrated by means of microstructural and topographical investigations of different ceramic materials and steel substrates. Finally, results of research projects are presented aiming on the application of such structured surfaces. Their capability to change and optimize friction and wear are demonstrated for fully lubricated contacts, tools for hot sheet metal forming and tools for cold rolling of sheets for automotive applications. T2 - 10th International Conference on Laser Applications (ICLA 10) CY - Cairo, Egypt DA - 23.11.2019 KW - Tool steel KW - Laser implantation KW - Laser surface texturing KW - Laser dispersing PY - 2019 AN - OPUS4-49959 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hilgenberg, Kai A1 - Mohr, Gunther A1 - Altenburg, Simon A1 - Ulbricht, Alexander A1 - Seeger, Stefan T1 - Prozessmonitoring für die additive Fertigung: Entwicklungen an der BAM N2 - Das Prozessmonitoring stellt einen wichtigen Baustein für eine Qualitätssicherung additiv gefertigter Bauteile dar, insbesondere bei kleinen Losgrößen. Der Vortrag zeigt einen Überblick aktueller Entwicklungen der BAM im Bereich des Prozessmonitorings für das Laserstrahlschmelzen (laser powder bed fusion) metallischer Werkstoffe. Durch Vergleich mit der Referenzmethode Computertomografie wird am Beispiel der thermografischen Verfahren gezeigt, wie relevante Defekte in Bauteilen detektiert werden können und Einsatzpotenziale sowie Limitierungen aufgezeigt. T2 - Forum Additive Fertigung Rheinland-Pfalz CY - Ludwigshafen, Germany DA - 07.11.2019 KW - Optische Tomografie KW - Additive Fertigung KW - Prozessmonitoring KW - Thermografie PY - 2019 AN - OPUS4-49958 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Böhning, Martin A1 - Yin, Huajie A1 - Chua, Yeong Zen A1 - Yang, Bin A1 - Schick, Christoph A1 - Schönhals, Andreas T1 - The glass transition temperature of Polymers of Intrinsic Microporosity (PIMs) as determined by fast scanning calorimetry N2 - Polymers of intrinsic microporosity (PIMs) have recently emerged as novel materials for a broad range of high-performance applications from gas separation to electronic devices. The very rigid, contorted polymer chains show only limited molecular mobility and therefore pack inefficiently giving rise to intrinsic microporosity with pore sizes generally smaller than 1 nm resulting in BET surface areas larger than 700 m2/g. Using conventional thermal analysis techniques, no glass transition temperature (Tg) of PIMs could be unambiguously detected up to now. Employing fast scanning calorimetry (FSC) based on a one chip sensor, decoupling the time scales responsible for the glass transition and the thermal decomposition is a reliable strategy to overcome this limitation. The FSC device is capable to heat and cool a small sample (ng-range) with ultrafast rates of several ten thousand K/s. Evidence of a glass transition is obtained for a series of PIMs with different chain rigidities. Local small-scale fluctuations are held responsible for the glass transition of highly rigid PIMs rather than segmental motions as in conventional polymers. T2 - International Polymer Processing Society (PPS) - Europe-Africa 2019 Regional Conference (PPS2019) CY - Pretoria, South Africa DA - 18.11.2019 KW - Polymers KW - Polymers of intrinsic microporosity KW - Glass transition KW - Fast scanning calorimetry PY - 2019 AN - OPUS4-49957 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Zakel, S. A1 - Schröder, Volkmar A1 - Askar, Enis A1 - Gabel, D. A1 - Hirsch, W. A1 - Kleinert, J. A1 - Krietsch, Arne A1 - Meistes, J. A1 - Sachtleben, A. A1 - Schmidt, Martin A1 - Krause, U. T1 - Entwicklung von normungsfähigen Bestimmungsverfahren für sicherheitstechnische Kenngrößen des Explosionsschutzes von hybriden Stoffgemischen N2 - In diesem Verbundvorhaben werden standardisierte Messverfahren für hybride Gemische erarbeitet, die der Bestimmung sicherheitstechnischer Kenngrößen des Explosionsschutzes dienen. Unter einem hybriden Gemisch wird dabei ein mehrphasiges System aus Brenngas oder brennbarem Dampf, sowie Luft und brennbarem Staub verstanden. Die Veröffentlichung der Ergebnisse erfolgt in einem Abschlussbericht und als DIN-Spezifikation (DIN SPEC). Diese DIN SPEC versetzt Prüfinstitute und Industrie in die Lage, Explosionsgefahren beim Betrieb technischer Anlagen mit hybriden Gemischen einzuschätzen und damit Prozesse sowohl sicherer als auch effizienter zu steuern. Dieses Projekt wird im Rahmen des WIPANOProgramms (Wissens- und Technologietransfer durch Patente und Normen) vom BMWi gefördert. T2 - 14. Fachtagung Anlagen-, Arbeits- und Umweltsicherheit CY - Köthen, Germany DA - 07.11.2019 KW - Explosionsschutz KW - Sicherheitstechnische Kenngrößen KW - Hybride Gemische KW - Normung PY - 2019 AN - OPUS4-49953 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lehmann, Jens A1 - Müller, Thoralf T1 - Demonstrationsexperimente N2 - Der Vortrag ergänzt das theroretisch vermittelte Korrosionswissen, macht es mit praktischen Versuchen erlebbar. T2 - VDEh Seminar "Korrosionsverhalten nichtrostender Stähle in wässrigen Medien und bei atmosphärischer Beanspruchung" CY - Düsseldorf, Germany DA - 03.12.2019 KW - Nichtrostender Stahl KW - Korrosion PY - 2019 AN - OPUS4-49947 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Thoralf A1 - Burkert, Andreas T1 - Korrosionsprüfung N2 - Der Vortrag gibt einen Überblick über gängige Korrosionsprüf- und -untersuchungsverfahren. Es werden Auslagerungsversuche sowie Korrosionskammerprüfungen vorgestellt sowie elektrochemische Messmethoden zur Bestimmung der Korrosionsbeständigkeit. T2 - VDEh Seminar "Korrosionsverhalten nichtrostender Stähle in wässrigen Medien und bei atmosphärischer Beanspruchung" CY - Düsseldorf, Germany DA - 03.12.2019 KW - Nichtrostender Stahl KW - Korrosion KW - Korrosionsprüfung PY - 2019 AN - OPUS4-49946 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Burkert, Andreas A1 - Heyn, A. T1 - Korrosionsarten bei nichtrostenden Stählen N2 - Übersichtsvortrag zu Korrosionsarten, die bei nichtrostenden Stählen unter atmosphärischen Bedingungen auftreten können. Theoretische Hintergründe und praktische Beispiel werden für die relevanten Korrosionsarten gezeigt. T2 - VDEh Seminar "Korrosionsverhalten nichtrostender Stähle in wässrigen Medien und bei atmosphärischer Beanspruchung" CY - Düsseldorf, Germany DA - 03.12.2019 KW - Nichtrostender Stahl KW - Korrosion PY - 2019 AN - OPUS4-49945 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wagner, Adrian A1 - Müller, Thoralf T1 - Nichtrostender Stahl in Kontakt mit anderen Werkstoffen in wässrigen Medien und bei atmosphärischer Beanspruchung N2 - Der Vortrag behandelt das Thema Bimetallkorrosion und deren Einflussfaktoren an nichtrsotenden Stählen. Weiterhin werden die Korrosionseigenschaften von nichtrostenden Stählen in Kontakt mit alkalischen wie auch sauren Baustoffen näher beschrieben. T2 - VDEh Seminar "Korrosionsverhalten nichtrostender Stähle in wässrigen Medien und bei atmosphärischer Beanspruchung" CY - Düsseldorf, Germany DA - 03.12.2019 KW - Nichtrostender Stahl KW - Korrosion KW - Bimetallkorrosion KW - Kontaktkorrosion PY - 2019 AN - OPUS4-49944 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maurino, V. A1 - Pellutiè, L. A1 - Pellegrino, F. A1 - Ortel, Erik A1 - Hodoroaba, Vasile-Dan A1 - Isopescu, R. T1 - Synthesis of size and shape controlled TiO2 nanoparticles: possible CRM’s candidates for size, shape and functional properties N2 - Titanium dioxide is one of the most studied metal oxides due to its chemical, surface, electronic and (photo)catalytic properties, providing this material of multisectorial applications ranging from healthcare, photocatalysis, smart materials with self cleaning and self sterilizing properties and solar energy harvesting. However it is difficult to correlate the functional properties of TiO2 nanomaterials to the properties at single nanoparticle level due to the high polydispersity in shape, size and surface features of the currently available TiO2 nanoparticles (NPs). Although intensive experimental and theoretical studies have been conducted on the reactivity of different surfaces of metal oxides such as TiO2 much less attention is paid on the dependence of functional properties, like photocatalytic activity, dye adsorption, open circuit potential and fill factor in dye sensitized solar cells, on crystal facets in different orientations. One of the goal of SETNanoMetro project was the development of design rules to tune crystal facets of TiO2 NPs in order to optimize and control functional properties. In the present work we have developed a series of design rules in order to obtain sets of anatase TiO2 NPs with low polydispersity and to tune their shape and size by hydrothermal processing of Ti(IV)- Triethanolamine complex in presence of different shape controllers. Through a careful experimental design, a predictive soft model was developed. The model is able to predict the synthesis outcome allowing to tune the shape factor from 5 (prisms) to 1.5 (bipyramids) to 0.2 (platelets). This allows to control the main crystal facets exposed ranging from (100) to (001). Due to the dependence of functional properties of nanomaterials on shape distribution and not only size, the availability of NPs sets with uniform and well defined and tunable shapes can be of paramount relevance in order to produce reference nanomaterials for shape measurement. T2 - NanoWorkshop 2018: Workshop on Reference Nanomaterials CY - Berlin, Germany DA - 14.05.2018 KW - Anatase KW - shape control KW - Hydrothermal synthesis PY - 2019 SN - 978-3-95606-440-1 SN - 0179-0609 VL - F-61 SP - 146 EP - 162 PB - Physikalisch-Technische Bundesanstalt CY - Braunschweig und Berlin AN - OPUS4-49993 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mech, A. A1 - Gaillard, C. A1 - Marvin, H. A1 - Wohlleben, W. A1 - Hodoroaba, Vasile-Dan A1 - Babick, F. A1 - Friedrich, C. M. A1 - Brüngel, R. A1 - Rückert, J. A1 - Ghanem, A. A1 - Weigel, S. T1 - The NanoDefine Decision Framework and NanoDefiner e-Tool: a practical guide to the identification of nanomaterials N2 - The European Commission's recommendation on the definition of nanomaterial [2011/696/EU] is broadly applicable across different regulatory sectors and requires the quantitative size Determination of constituent particles in samples down to 1 nm. A material is a nanomaterial if 50 % or more of the particles are in the size range 1-100 nm. The implementation of the definition in a regulatory context challenges measurement methods to reliably identify nanomaterials and ideally also nonnanomaterials as substance or product ingredient as well as in various matrices. The EU FP7 NanoDefine project [www.nanodefine.eu] addressed these challenges by developing a robust, readily implementable and cost-effective measurement strategy to decide for the widest possible range of materials whether it is a nanomaterial or not. It is based on existing and emerging particle measurement techniques evaluated against harmonized, material-dependent performance criteria and by intra- and inter-lab comparisons. Procedures were established to reliably measure the size of particles within 1-100 nm, and beyond, taking into account different shapes, coatings and chemical compositions in industrial materials and consumer products. Case studies prove their applicability for various sectors, including food, pigments and cosmetics. A main outcome is the establishment of an integrated tiered approach including rapid screening (Tier 1) and confirmatory methods (tier 2), a decision support flow scheme and a user manual to guide end-users, such as manufacturers, in selecting appropriate methods. Another main product is the “NanoDefiner” e-Tool which implements the flow scheme in a user-friendly software and guides the user in a semi-automated way through the entire decision procedure. It allows a cost-effective selection of appropriate methods for material classification according to the EC's nanomaterial definition and provides a comprehensive report with extensive explanation of all decision steps to arrive at a transparent identification of nanomaterials as well as non-nanomaterials for regulatory purposes. T2 - NanoWorkshop 2018: Workshop on Reference Nanomaterials CY - Berlin, Germany DA - 14.05.2018 KW - Definition of nanomaterial KW - Regulation PY - 2019 SN - 978-3-95606-440-1 SN - 0179-0609 VL - F-61 SP - 114 EP - 124 PB - Physikalisch-Technische Bundesanstalt CY - Braunschweig und Berlin AN - OPUS4-49992 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hodoroaba, Vasile-Dan A1 - Yamamoto, K. A1 - Grulke, E. A. A1 - Maurino, V. ED - Bosse, H. ED - Buhr, E. ED - Dziomba, T. ED - Hodoroaba, Vasile-Dan ED - Klein, T. ED - Krumrey, M. T1 - Shape controlled TiO2 nanoparticles as candidates for nano-CRM’s – an ISO case study N2 - Extraction of true, 3D shape (and size) of non-spherical nanoparticles (NPs) is associated with Errors by conventional 2D electron microscopy using projection images. Significant efforts within the ISO technical committee TC 229 ‘Nanotechnologies’ are aimed at establishing accurate TEM and SEM measurement of NP size and shape as robust, standard procedures. Study groups have been organizing inter-laboratory comparisons on well-selected NP systems according to the market needs, such as aggregated titania nano-powder for which size and shape distribution of primary crystallites of irregular shape must be measured accurately. To be noticed is e. g. the fact that the measurement procedure allows only manual selection of the particles clearly distinguishable for analysis as well as manual definition of the contour of the imaged NPs. An inter-laboratory exercise on titania NPs (pure anatase, grown by hydrothermal synthesis) of well-defined non-spherical shape, i.e. bipyramidal, has been recently started within ISO/TC 229 under similar conditions as for the irregular shaped titania. In the TEM micrograph the particles tracked manually according to the measurement protocol. Overlapped particles were allowed to be considered, as long as they are clearly distinguishable. One decisive NP selection criterion was to analyze only those NPs with a roundness value below 0.7, i.e. the NPs laying on the support foil and, hence, with projection areas clearly deviating from perfect circles (R=1). The overall evaluation (for 15 labs) of the size descriptors (area, Feret, minFeret, perimeter) and shape descriptors (aspect ratio, roundness, compactness, extent) by analysis of variance is just to be finished and included in ISO/WD 21363 Nanotechnologies -- Protocol for particle size distribution by transmission electron microscopy. T2 - NanoWorkshop 2018: Workshop on Reference Nanomaterials CY - Berlin, Germany DA - 14.05.2018 KW - Titanium dioxide KW - Nanoparticles KW - Shape-controlled KW - Electron microscopy PY - 2019 SN - 978-3-95606-440-1 DO - https://doi.org/https://doi.org/10.7795/110.20190412 SN - 0179-0609 VL - F-61 SP - 245 EP - 255 PB - Physikalisch-Technische Bundesanstalt CY - Braunschweig und Berlin AN - OPUS4-49990 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kurth, Lutz A1 - Schwarz, Silke T1 - Vorsicht bei der Reinigung von Feuerstätten! N2 - Bei der Explosion in einer Herstellungsstätte für ein Pulver zur Reinigung industrieller Feuerungsanlagen in Deutschland ist eine Person tödlich verunglückt. Die BAM wurde gebeten, beschlagnahmte Muster des Reinigungspulver zu bewerten. Dafür wurden verschiedene Untersuchungen durchgeführt. Diese sollten klären, ob die stoffliche Einstufung des Reinigungspulvers in die Stoffklasse 5.1 für die sichergestellten Pulverproben zutreffend ist. Es konnte nachgewiesen werden, dass die untersuchten Pulverproben explosionsgefährliche Eigenschaften aufweisen. Die von explosionsgefährlichen Stoffen ausgehenden Gefährdungen müssen ermittelt und bei der Herstellung und Verwendung berücksichtigt werden. Die Gefährdungen sind entsprechend neu eingeführter sicherheitstechnischer Kennzahlen ermittelt und anschließend klassifiziert worden. Die Klassifizierung erfolgte durch die Zuordnung zu einer s.g. Gefahrgruppe. KW - Gefahrgruppen KW - Schwarzpulverähnliches Reinigungspulver KW - Explosionsgefährliche Eigenschaften PY - 2019 SN - 2191-007 VL - 11/12 SP - 16 EP - 20 PB - VDI Fachmedien CY - Düsseldorf AN - OPUS4-49987 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Otremba, Frank A1 - Romero-Navarrete, José A. A1 - Lozano Guzmán, A. A. T1 - A real-time GPS scheme to assess safe driving skills N2 - GPS-data based calculation scheme for assessing, in real-time, the level of safety exerted during driving, has been described and used. The several variables involved considered the main factors that lead to road mishaps, including the speed, the acceleration and the effects that these variables have on the vehicle when it is negotiating a turn. The performance measure combines three individual performance outputs: speed, acceleration and a hybrid performance measure considering the speed, the acceleration and the change in latitude/longitude. The measures are designed in such a way that weighting factors can be calibrated in order to establish certain critical parameters. On the other hand, the terms in the equations preclude any division by zero of the involved ratios. On the other hand, the simplicity of the equations makes it possible to carry out the assessment in real time. The use of the resultant performance measure to a relatively long path, together with its current average value, indicates that the safe performance of the driving changes with time, and that, for the selected values of the calibration constants, the traveling speed dominates the overall safety performance of the driving. Furthermore, the different calibration constants provide the possibility of considering different types of hazmat carrying vehicles. While many other formulation components could be integrated into the performance measure, this three-component performance measure could be used to assess the driving of a hazmat-carrying vehicle, in order to detect and to prevent dangerous conditions, such as driver fatigue. Finally, the implementation of the different performance measure formulations in a system such as the one described in the introduction of this paper, could be straightforward. T2 - ICASAT – 2019 – IEEE international Conference on Applied Science and Advanced Technology CY - Queretaro, México DA - 27.11.2019 KW - GPS KW - Scheme KW - Safe KW - Driving PY - 2019 SP - 1 EP - 6 AN - OPUS4-49984 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Romero-Navarrete, José A. A1 - Otremba, Frank T1 - Lateral load transfer due to sloshing cargo in partially filled containers N2 - A testing methodology has been proposed in this paper, to compare the load transfer derived from solid and liquid cargoes when the carrying vehicle is subjected to a lateral acceleration in a tilt table. Besides the type of cargo, the other factors (a) One-quarter fill level (b) One-half fill level (c) Three-quarter fill level (d) Fast input considered are the fill level and the rate at which the considered are the fill level and the rate at which the acceleration input is acceleration input is exerted on the vehicleexerted on the vehicle. The acceleration The acceleration input can represent the entering of the carrying vehicle into a input can represent the entering of the carrying vehicle into a curved portion curved portion of of aa road. The testing device integrates the needed components to measure the fourmeasure the four--wheel loads of the wheel loads of the carrying vehicle, while carrying vehicle, while providing different times to attain providing different times to attain aa 10°10° angle angle for the tilt table. for the tilt table. The performance measure selected is significant to assess the rollover trend of a vehicle, on the basis of the wheel loads at both sides of the vehicle. both sides of the vehicle. The outputs from the experiments suggest that the sloshing suggest that the sloshing cargo transfercargo transferss the greater loads, the greater loads, regardless of the fill level and regardless of the fill level and acceleration rate inputacceleration rate input, as a result , as a result of the shifting of the center of of the shifting of the center of gravitygravity of the liquidof the liquid, and of of the the dynamic vibration at the end of dynamic vibration at the end of the perturbation input. In this respect, while the solid cargo the perturbation input. In this respect, while the solid cargo exhibits an initial peak and decay, the exhibits an initial peak and decay, the sloshing cargo exhibits sloshing cargo exhibits several oscillations of the saseveral oscillations of the same magnitude, which is attributed me magnitude, which is attributed to the to the liquid inertia and liquid inertia and to the to the reflection of the surface waves. reflection of the surface waves. A further analysis could supplement this research, to assess supplement this research, to assess the effect of some other factors on the dynamic the effect of some other factors on the dynamic behavior of the behavior of the liquid cargoliquid cargo-vehicle system. Fvehicle system. For example, to analyze the effect or example, to analyze the effect of longitudinal baffles, and to validate theoretical models.of longitudinal baffles, and to validate theoretical models. T2 - IMECE – International Mechanical Engineering Congress and Exposition CY - Salt Lake City, UT, USA DA - 11.11.2019 KW - Transfer KW - Sloshing KW - Cargo KW - Container PY - 2019 SP - 2019-10030 PB - ASME AN - OPUS4-49980 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klingelhöffer, Hellmuth T1 - Temperaturschwankungen an Extensometern - ein vielfach vernachlässigtes Thema N2 - Extensometer werden seit langer Zeit erfolgreich für die Ermittlung von werkstoffmecha-nischen Kennwerten eingesetzt. Allerdings wurden in den letzten Jahren immer wieder durch Temperaturschwankungen bedingte Drift an Extensometern festgestellt, die be-sonders in Langzeitversuchen zu Problemen führen können. Es wurden Ursachen für die thermische Drift von Extensometern aufgezeigt. Anhand von einem Beispiel wurde gezeigt, wie sich Temperaturschwankungen an einem Extensometer auf die Ergebnisse von werkstoffmechanischen Ermüdungsversuchen auswirken können. An einem weiteren Beispiel wurde beschrieben, dass der durch Temperaturschwankungen verursachte Dehnungsfehler eines Extensometers stark von der Höhe der Temperaturschwankung und von der Dehnungsschwingbreite abhängt und, je nach Anwendungsfall größer als 1% werden kann. Es wurde verdeutlicht, dass bisherige nach Norm vorgeschriebene Maß-nahmen oft nicht ausreichen, um Einflüsse von Temperaturschwankungen am Extenso-meter zuverlässig zu unterbinden. Vorschläge wurden aufgezeigt, um die Temperatursta-bilität von Extensometern zu verbessern. Das gesamte Temperaturmanagement von Raumtemperatur, Kühlwassertemperatur, Temperaturmessung am Extensometer etc. sollte von Grund auf neu betrachtet werden, um Verbesserungen bei der Temperatur-konstanz von Extensometern zu erlangen. Ferner wurde vorgeschlagen, Extensometer in temperaturkompensierter Ausführung zu entwickeln und zu verkaufen. Dieses sollte Ret-rofits für existierende Extensometer miteinschließen. Konkrete Maßnahmen zur Imple-mentierung in Materialprüfungsnormen müssen weiter diskutiert werden. T2 - Tagung Werkstoffprüfung 2019 CY - Neu-Ulm, Germany DA - 03.12.2019 KW - Extensometer KW - Temperaturschwankungen KW - Dehnungsfehler PY - 2019 SN - 978-3-88355-418-1 SP - 361 EP - 366 PB - Inventum GmbH CY - Sankt Augustin AN - OPUS4-49965 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Zakel, S. A1 - Schröder, Volkmar A1 - Askar, Enis A1 - Gabel, D. A1 - Hirsch, W. A1 - Kleinert, J. A1 - Krause, U. A1 - Krietsch, Arne A1 - Meistes, J. A1 - Sachtleben, A. A1 - Schmidt, Martin T1 - Sicherheitstechnische Kenngrößen des Explosionsschutzes von hybriden Stoffgemischen - Normungsfähige Bestimmungsverfahren N2 - In diesem Verbundvorhaben werden standardisierte Messverfahren für hybride Gemische erarbeitet, die der Bestimmung sicherheitstechnischer Kenngrößen des Explosionsschutzes dienen. Unter einem hybriden Gemisch wird dabei ein mehrphasiges System aus Brenngas oder brennbarem Dampf, sowie Luft und brennbarem Staub verstanden. Die Veröffentlichung der Ergebnisse erfolgt in einem Abschlussbericht und als DIN-Spezifikation (DIN SPEC). Diese DIN SPEC versetzt Prüfinstitute und Industrie in die Lage, Explosionsgefahren beim Betrieb technischer Anlagen mit hybriden Gemischen einzuschätzen und damit Prozesse sowohl sicherer als auch effizienter zu steuern. Dieses Projekt wird im Rahmen des WIPANOProgramms (Wissens- und Technologietransfer durch Patente und Normen) vom BMWi gefördert. T2 - 14. Fachtagung Anlagen-, Arbeits- und Umweltsicherheit CY - Köthen, Germany DA - 07.11.2019 KW - Explosionsschutz KW - Sicherheitstechnische Kenngrößen KW - Hybride Gemische KW - Normung PY - 2019 SN - 978-3-89746-220-5 SP - 73 CY - Frankfurt am Main AN - OPUS4-49954 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maiwald, Michael T1 - Informationsmanagement in der Prozessindustrie auf Basis von Labor- und Produktionsdaten N2 - Die Wettbewerbsfähigkeit der Prozessindustrie basiert auf der Sicherung der geforderten Produktqualität bei einer optimalen Nutzung von Anlagen, Rohstoffen und Energie. Ein Weg zur wissensbasierten Produktion führt über die Betrachtung der wesentlichen Apparate-, Prozess- und Freigabedaten aus Betrieben und Labors. Das Potenzial dieser Daten wird heute vielfach noch nicht konsequent für ein umfassendes Verständnis der Produktion genutzt. Neben Fragen zur Datenerfassung, Datenkonnektivität und Datenintegrität müssen solche Daten für eine ganzheitliche Prozessanalyse zunächst mit Kontextinformationen zusammengebracht werden. Datenquellen enthalten Zeitwertpaare, aber auch diskrete Daten aus LIMS (Laboratory Information Management Systems) oder ELN (Electronic Laboratory Notebooks) und werden zunehmend durch 2D- und 3D-Daten aus der Chromatographie-Massenspektrometrie oder bildbasierter Analytik ergänzt. Für die automatisierte Merkmalsextraktion, etwa zur Extraktion chemischer Informationen aus den oben genannten Datenquellen werden multivariate Werkzeuge und Algorithmen genutzt. Multivariate Statistiken wie PCA (Principle Component Analysis), PLS (Partial Least Squares) und LDA (Latent Discriminant Analysis) bilden die erste Grundlage für die Datenanalyse. Für diese Verfahren sind heute Datenvorbehandlungsschritte nötig. Die Modellbildung geschieht manuell und ist sehr aufwendig. Können diese Daten im Zeitalter von ML (Machine Learning) und KI (Artificial Intelligence) anderweitig sinnvoll genutzt werden und ohne klassische Modellbildung? Die Bezeichnung „Big Data“ als Voraussetzung für datengetriebene Auswerteverfahren ist für die Prozessindustrie allerdings unpassend, denn auch bei mengenmäßig großen Datensätzen liegen für Kampagnen typischerweise nur Informationen über einige Batches mit einer Serie von Messdaten vor, die genügend Varianz für eine datengetriebene Auswertung aufweisen – nicht vergleichbar mit den Datenmengen im WWW oder von großen Internet-Konzernen. T2 - Bio-PAT-Workshop, Aktuelle Entwicklungen im Bereich PAT & Softsensortechnologien CY - Berlin, Germany DA - 04.12.2019 KW - Prozessindustrie KW - Digitalisierung KW - Datenanalyse KW - Datenvorbehandlung KW - Multivariate Datenanalyse PY - 2019 AN - OPUS4-49942 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maiwald, Michael T1 - Informationsmanagement in der Prozessindustrie auf Basis von Labor- und Produktionsdaten N2 - Ein Weg zur wissensbasierten Produktion führt über die Betrachtung der wesentlichen Apparate-, Prozess- und Freigabedaten aus Betrieben und Labors. Das Potenzial dieser Daten wird heute vielfach noch nicht konsequent für ein umfassendes Verständnis der Produktion genutzt. Neben Fragen zur Datenerfassung, Datenkonnektivität und Datenintegrität müssen solche Daten für eine ganzheitliche Prozessanalyse zunächst mit Kontextinformationen zusammengebracht werden. Datenquellen enthalten vor allem Zeitwertpaare, die numerisch vorbehandelt und möglichst vollautomatisch ausgewertet werden müssen. Am Beispiel NMR-spektroskopischer Daten wird der Stand der Auswertung mit physikalisch motivierten Modellen, wie z. B. dem IHM erläutert. T2 - Mathematisches Forschungskolloquium, Institut für Mathematik, Universität Rostock CY - Rostock, Germany DA - 02.12.2019 KW - Prozessindustrie KW - Prozesskontrolle KW - Datenanalyse KW - Datenvorbehandlung KW - Chemometrics PY - 2019 UR - https://www.mathematik.uni-rostock.de/veranstaltungen/regelmaessige-veranstaltungen/forschungskolloquium/2019/ AN - OPUS4-49939 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ziegler, Mathias A1 - Ahmadi, Samim A1 - Hirsch, Philipp Daniel A1 - Karagianni, Christina A1 - Burgholzer, P. A1 - Mayr, G. A1 - Jung, P. A1 - Caire, G. T1 - Verbesserung des räumlichen Auflösungsvermögens der Impuls-Thermografie durch strukturierte Laser-Erwärmung und Joint Sparsity Rekonstruktion N2 - Die thermografische ZfP basiert auf der Wechselwirkung von thermischen Wellen mit Inhomogenitäten. Diese Inhomogenitäten hängen mit der Probengeometrie oder der Materialzusammensetzung zusammen. Obwohl die Thermografie für ein breites Spektrum von Inhomogenitäten und Materialien geeignet ist, ist die grundlegende Einschränkung die diffuse Natur der thermischen Wellen und die Notwendigkeit, ihre Wirkung lediglich an der Probenoberfläche radiometrisch messen zu können. Die Ausbreitung der thermischen Wellen von der Wärmequelle über die Inhomogenität zur Detektionsoberfläche führt zu einer Verschlechterung des räumlichen Auflösungsvermögens der thermografischen Technik. Ein neuer konzertierter Ansatz auf Basis einer räumlich strukturierten Erwärmung und einer Joint Sparsity des Signalensembles ermöglicht eine verbesserte Rekonstruktion von Inhomogenitäten. Im Beitrag wird die Implementierung dieses Ansatzes auf Basis einer strukturierten Beleuchtung mit einem 1D-Laser-Array vorgestellt. Die einzelnen Emitterzellen des Laser-Arrays werden durch ein pseudozufälliges Binärmuster gesteuert und zusätzlich leicht verschoben. Die wiederholte Messung dieser verschiedenen Konfigurationen bei gleichzeitig konstanter Inhomogenität ermöglicht eine Rekonstruktion der Inhomogenität unter Ausnutzung der Joint Sparsity. T2 - Thermographie Kolloquium 2019 CY - Halle, Germany DA - 19.09.2019 KW - Thermografie KW - Laser-Thermografie KW - ZfP KW - Compressed Sensing KW - Super Resolution PY - 2019 AN - OPUS4-49938 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schröder, Volkmar T1 - Einspeisung von Wasserstoff in Erdgasnetze N2 - Im Vortrag werden die für den Betrieb der Erdgasnetze relevanten Kenngrößen des Explosionsschutzes erläutert. Der Einfluss von Wasserstoffeinspeisung auf diese Kenngrößen wird dargestellt und diskutiert. Die Stoffdaten der Erdgas-Wasserstoff-Gemische sind im Rahmen eines von der BG-ETEM geförderten Vorhabens in der BAM gemessen worden. Basis dieser Messungen waren in Europa harmonisierte Normen. Zudem sind mit Hilfe von numerischen Methoden berechnete explosionsgefährdete Bereiche von Erdgas-Wasserstoff-Gemischen im Vergleich zum reinen Erdgas betrachtet worden. Der Vortrag gibt weiterhin Hinweise auf Auswirkungen von Wasserstoffzusätzen auf Gaswarngeräte. T2 - DVGW-Erfahrungsaustausch "Befähigte Personen nach Nr. 3.3 BetrSichV" CY - Gelschenkrichen, Germany DA - 13.11.2019 KW - Erdgasnetz KW - Wasserstoffeinspeisung KW - Explosionsschutz KW - Sicherheitstechnische Kenngrößen KW - Gaswarngeräte PY - 2019 AN - OPUS4-49937 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Askar, Enis A1 - Schröder, Volkmar T1 - The influence of strong ignition sources on the explosion and decomposition limits of gases N2 - Explosion and decomposition limits of flammable and chemically unstable gases were determined experimentally in a closed autoclave with an ignition energy higher than the standard 10 J a 20 J. The ignition source was a lightning arc caused by an exploding wire igniter as described in EN 1839 B. With a newly developed ignition system a graded ignition energy between 3 J and 1000 J was generated. Different types of gases were studied with this ignition system: methane as a typical fuel gas and reference gas for some standards for explosion limit determination, the refrigerant R32 (difluoromethane) as a mildly flammable gas with low burning velocity and high minimum ignition energy compared with methane as well as the chemical unstable gases acetylene, nitrous oxide and ethylene oxide, which can decompose explosively in the absence of air or other oxidizers. It was found that the influence of strong ignition sources on explosion and decomposition limits can be very different for different systems. In case of methane only the upper explosion limit was influenced significantly by the ignition energy, whereas the lower explosion limit was constant. In a standard test vessel with an inner volume of 14 dm3 it was difficult to quantify the upper explosion limit of methane exactly with the strong ignition source, because the explosion pressure did not increase abruptly near the explosion limit, but steadily over a large concentration range. Probably a larger explosion vessel is more appropriate in this case. In case of R32 however, it was the lower explosion limit that was influenced significantly by the ignition energy and not the upper explosion limit. A particularly strong dependency from the ignition energy was found for the decomposition limits of the chemically unstable gases in nitrogen. Here special regard is necessary in practical applications, if uncommonly strong ignition sources cannot be excluded. KW - Explosionsgrenzen KW - Zündenergie KW - Zündquellen KW - Chemisch instabile Gase KW - Kältemittel PY - 2019 SN - 978-88-95608-74-7 DO - https://doi.org/10.3303/CET1977022 SN - 2283-9216 VL - 77 SP - 127 EP - 132 PB - AIDIC - The Italian Association of Chemical Engineering CY - Milano, Italy AN - OPUS4-49936 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schröder, Volkmar T1 - Sicherheitstechnische Eigenschaften von Erdgas-Wasserstoff-Gemischen - Auswirkungen auf den Explosionsschutz N2 - Im Vortrag werden die sicherheitstechnischen Kenngrößen des Explosionsschutzes von Erdgas-Wasserstoff-Gemischen erläutert. Der Einfluss von Wasserstoffeinspeisung in Erdgasnetze wird dargestellt und diskutiert. Die Stoffdaten der Erdgas-Wasserstoff-Gemische sind im Rahmen eines von der BG-ETEM geförderten Vorhabens in der BAM gemessen worden. Basis dieser Messungen waren in Europa harmonisierte Normen. Mit Hilfe von numerischen Methoden sind explosionsgefährdete Bereiche um Abblasvorrichtungen bei Erdgas-Wasserstoff-Gemischen im Vergleich zum reinen Erdgas betrachtet worden. Der Vortrag gibt weiterhin Hinweise auf Auswirkungen von Wasserstoffzusätzen auf Gaswarngeräte. T2 - DVGW-Kongress "gat/wat" CY - Cologne, Germany DA - 26.11.2019 KW - Erdgasnetz KW - Wasserstoffeinspeisung KW - Explosionsschutz KW - Sicherheitstechnische Kenngrößen KW - Gaswarngeräte PY - 2019 AN - OPUS4-49935 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Akhmetova, Irina A1 - Roth, C. A1 - Emmerling, Franziska T1 - Structure-properties relationships in cadmium benzylphosphonates N2 - The exploration of metal phosphonates has gained great interest during the last decades, because of their structural diversity. They are promising candidates for a variety of applications ranging from adsorbance to electrocatalysis. The knowledge of the Crystal structure is significant for assigning a coordination polymer for a specific function. We investigated the influence of the fluorination degree of the organic linker on the Crystal packing, the interlayer distance, and the hydrophobicity of the resulting compounds. With fluorinated and nonfluorinated benzylphosphonic acids as starting materials in mechanochemical synthesis, four novel cadmium benzylphosphonates were obtained. Their structures were solved from powder X-ray diffraction. T2 - 2nd European Workshop on Metal Phosphonates CY - Berlin, Germany DA - 24.09.2019 KW - Mechanochemistry KW - Metal phosphonates KW - PXRD KW - DVS PY - 2019 AN - OPUS4-49933 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fuhry, E. A1 - Schneider, Rudolf A1 - Raysyan, Anna A1 - Wehrhold, M. A1 - Neubert, T. J. A1 - Balasubramanian, K. T1 - Separation and detection of antioxidants using a graphene based electrochemical sensor platform N2 - CVD-Graphene is ideally suited as an active element for electrical and electrochemical sensing platforms, since it provides for high sensitivity and low detection limit. Electrochemical sensors provide a simple way to measure analytes in fluids with high sensitivity without the need for complex instrumentation. Due to These aspects, graphene sensors are interesting for a wide range of applications in bio analytics. Antioxidants are natural or synthetic compounds, which inhibit oxidation processes and hence often find use as preservatives. It has been suggested that the long-term consumption of diets rich in antioxidants is associated with a lower risk of developing diseases linked to oxidative stress. Gallic acid and ascorbic acid are representatives of antioxidants. We have developed a graphene-based sensor platform to separate and subsequently detect antioxidants. Graphene exhibits low detection limits for ascorbic acid and polyphenols. In this study, the sensing of gallic acid and ascorbic acid on bare CVD graphene in various solvents was investigated by Square Wave Voltammetry. Furthermore, the separation and detection of the bioanalytes by deploying different membranes were evaluated. T2 - Chem2dmat2019 CY - Dresden, Germany DA - 03.09.2019 KW - Electrochemical sensor KW - CVD-Graphene PY - 2019 AN - OPUS4-49932 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Raysyan, Anna A1 - Schneider, Rudolf T1 - Flow-through membrane-based enzyme immunoassay (MBA) and fluorescence polarization immunoassay (FPIA) of AFB1 for quality assessment of pharmaceutical substances and medical herbs N2 - Background. Aflatoxin B1 (AFB1) is a toxic low-molecular-weight secondary fungal metabolite produced mainly by Aspergillus flavus and Aspergillus parasiticus not only at pre-harvest time but also at post-harvest stages including storage. AFB1 was classified as a Group I carcinogen by the World Health Organization for Research on Cancer in 1993. AFB1 is able to naturally contaminate medicinal plants and therefore causing serious health issues for humans consuming the related medicine. This study aimed to develop an efficient fluorescence polarization immunoassay (FPIA) and for the first time a rapid (5-10 min), low-cost, and simple membrane-based flow-through immunoassay (MBA) for determination of AFB1 in medical herbs based on a monoclonal antibody. Methods. Two different techniques for AFB1detection in medical herbs (Herba Orígani vulgáris, Folia Urticae, Fructus Rubi idaei) were developed and compared, namely an easy-to-use semi-quantitative flow-through membrane-based enzyme immunoassay (MBA), and a homogeneous method which needs no separation or washing steps (assay time 10 min), a quantitative fluorescence polarization immunoassay (FPIA). Results. A cut-off level of the developed MBA can vary wide from 0.8 ppb to 1 ppb. The FPIA method showed a linear working range of 8.6 ppb to 64 ppb, IC50 of FPIA is 24 ppb. The results were in good correlation with the ELISA results (IC50 = 0.1 ppb). LC–MS/MS was used to confirm the results, too. Conclusion. MBA can be used for a quick on-site AFB1 detection in medical herbs (Herba Orígani vulgáris (Oríganum vulgáre), Folia Urticae (Urtíca dióica), Fructus Rubi idaei (Rúbus idáeus)), the developed test does not require special equipment and is not time-consuming (5-10min), includes several simple steps and can be performed directly on-site. The major advantages of the developed FPIA are its simplicity and suitability for a rapid screening of a large number of samples. T2 - The XXIIIth International Congress Phytopharm 2019 CY - Saint-Petersburg, Russia DA - 01.07.2019 KW - ELISA KW - AFB1 KW - Medicinal plants KW - MBA KW - FPIA PY - 2019 AN - OPUS4-49931 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bruno, Giovanni T1 - Characterization of Additive Manufacturing Materials at BAM N2 - The combination of tomographic, microstructural data with other experimental techniques and with modeling is paramount, if we want to extract the maximum amount of information on material and component properties. In particular, quantitative image analysis, statistical approaches, direct discretization of tomographic reconstructions represent concrete possibilities to extend the power of the tomographic 3D representation to insights into the material and component performance. This logic thread equally holds for industrial and academic research and valorizes expensive experiments such as those carried out at synchrotron sources, which cannot be daily repeated. I will show a few examples of possible use of X-ray tomographic data for quantitative assessment of damage evolution and microstructural properties, as well as for non-destructive testing. Examples of micro-structured inhomogeneous materials will be given, such as Composites, Ceramics, Concrete, and Additively manufactured parts. I will also show how X-ray refraction computed tomography (CT) can be highly complementary to classic absorption CT, being sensitive to internal interfaces. Additionally, I will show how Neutron Diffraction, which is extremely well suited to the study of internal stresses, both residual and under external load, can well be coupled to the microstructural framework gained by CT, allowing understanding the microstructure-property relationships in materials. Finally, I will show that BAM is very active in standardization and certification, including production of Reference Materials and Methods. T2 - Skoltech Determination of the microscopic residual stress CY - Moscow, Russia DA - 20.11.2019 KW - Additive Manufacturing KW - Computed Tomography KW - Neutron Diffraction KW - X-ray refraction techniques KW - Composites PY - 2019 AN - OPUS4-49929 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bruno, Giovanni T1 - X-ray Absorption and Refraction techniques for characterization and non-destructive-testing of materials N2 - The combination of tomographic, microstructural data with other experimental techniques and with modeling is paramount, if we want to extract the maximum amount of information on material and component properties. In particular, quantitative image analysis, statistical approaches, direct discretization of tomographic reconstructions represent concrete possibilities to extend the power of the tomographic 3D representation to insights into the material and component performance. This logic thread equally holds for industrial and academic research and valorizes expensive experiments such as those carried out at synchrotron sources, which cannot be daily repeated. I will show a few examples of possible use of X-ray tomographic data for quantitative assessment of damage evolution and microstructural properties, as well as for non-destructive testing. Examples of micro-structured inhomogeneous materials will be given, such as Composites, Ceramics, Concrete, and Additively manufactured parts. I will also show how X-ray refraction computed tomography (CT) can be highly complementary to classic absorption CT, being sensitive to internal interfaces. Additionally, I will show how Neutron Diffraction, which is extremely well suited to the study of internal stresses, both residual and under external load, can well be coupled to the microstructural framework gained by CT, allowing understanding the microstructure-property relationships in materials. T2 - ENSAM CY - Paris, France DA - 28.11.2019 KW - Additive Manufacturing KW - Computed Tomography KW - Neutron Diffraction KW - X-ray refraction techniques KW - Composites PY - 2019 AN - OPUS4-49927 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schaupp, Thomas A1 - Yahyaoui, Hamza A1 - Schröder, Nina A1 - Kannengießer, Thomas T1 - Kaltrissprüfung hochfester Feinkornbaustähle beim Schweißen mit modifiziertem Sprühlichtbogen N2 - Sind in Stahlkonstruktionen hohe Tragfähigkeiten bei geringem Eigengewicht gefordert, finden hochfeste Feinkornbaustähle mit Streckgrenzen ≥ 960 MPa Anwendung. In der Vergangenheit wurde der konventionelle Übergangslichtbogen (Konv. LB) zur schweißtechnischen Fertigung von hochfesten Stählen eingesetzt. In den letzten Jahren wurde der modifizierte Sprühlichtbogen (Mod. SLB) entwickelt, welcher reduzierte Nahtöffnungswinkel bei erhöhter Abschmelzleistung ermöglicht. Jedoch treten höhere Wasserstoffkonzentrationen verbunden mit Mikro-(Kalt-)rissen unter reduziertem Nahtöffnungswinkel mit Mod. SLB auf. In diesem Beitrag wird die Kaltrissempfindlichkeit des hochfesten Feinkornbaustahles S960QL mit artgleichem Schweißzusatzwerkstoff untersucht. T2 - Tagung Werkstoffprüfung CY - Neu-Ulm, Germany DA - 03.12.2019 KW - Hochfester Feinkornbaustahl KW - Kaltrissprüfung KW - TEKKEN-Test KW - Implant-Test KW - Eigenspannungen PY - 2019 AN - OPUS4-49925 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kasch, Thomas A1 - Woitzek, Andreas T1 - Anforderungen und Prüfungen für Sauerstoffanwendungen N2 - Es besteht die grundsätzliche Anforderung, dass alle nichtmetallischen und metallischen Materialien nur dann in Sauerstoffanwendungen eingesetzt werden dürfen, wenn sie sicherheitstechnisch auch für die entsprechenden Betriebsbedingungen geeignet sind. Der Vortrag stellt nicht nur die gängigen Prüfverfahren und Beurteilungskriterien. Es werden auch die folgenden Fragen beantwortet, die häufig von Wirtschaftsunternehmen und Verbänden gestellt werden: - Welchen praktischen Anwendungsfall bilden die Prüfungen ab? - Welche Untersuchungsmethoden führt die BAM durch? - Warum verwendet die BAM ergänzende Beurteilungskriterien bei der sicherheitstechnischen Interpretation von Prüfergebnissen? - Warum empfiehlt die BAM chargenbezogene Materialprüfungen? - Worin unterscheiden sich die zwei von der BAM verwendeten Methoden zur Beurteilung der Ausbrennsicherheit von Armaturen und Anlagenteilen und welche Vor- und Nachteile bietet jede dieser Methoden? T2 - IDT / SGL Symposium Dichtungstechnik CY - Oberursel, Germany DA - 12.11.2019 KW - Sauerstoff KW - Nichtmetallische Materialien KW - Metallische Materialien KW - Armaturenprüfung KW - Prüfverfahren KW - Sicherheitstechnische Bewertung PY - 2019 AN - OPUS4-49921 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kasch, Thomas A1 - Woitzek, Andreas T1 - Dichtungen in Sauerstoffanwendungen N2 - Grundsätzlich dürfen alle nichtmetallischen und metallischen Materialien nur dann in Sauerstoffanwendungen eingesetzt werden, wenn sie sicherheitstechnisch für die Betriebsbedingungen geeignet sind. Neben allgemeinen Sauerstoff-spezifischen Anforderungen stellt der Vortrag die standardisierten Prüfverfahren und die Untersuchungsmöglichkeiten der BAM vor. Die Beurteilungskriterien für die Prüfverfahren werden kritisch betrachtet und es wird erklärt, in welchen Fällen und aus welchen Gründen die BAM ergänzende Beurteilungskriterien verwendet. Um den tatsächlichen, praktischen Anwendungsfall abzubilden, ist unter gewissen Umständen die Anpassung des Prüfumfangs möglich. Außerdem wird dargestellt, warum die BAM chargenbezogene Materialprüfungen empfiehlt. Auch Sauerstoff- Armaturen und Anlagenteile müssen sicherheitstechnisch für die Betriebsbedingungen geeignet sein. Zur Beurteilung der Ausbrennsicherheit werden die zwei an der BAM praktizierten Vorgehensweisen mit ihren jeweiligen Vor- und Nachteilen vorgestellt: Untersuchung der Armatur als komplette Funktionseinheit bzw. Beurteilung der Armatur auf Basis der Untersuchungen der eingesetzten Materialien. Neben den Anforderungen aus produktspezifischen Normen wird auch für diesen Fall kurz erklärt, in welchen Fällen und aus welchen Gründen die BAM ergänzende Beurteilungskriterien verwendet bzw. den Prüfumfang anwendungsfallbezogen anpasst. T2 - Beraterkreis Sauerstoff bei der Berufsgenossenschaft Rohstoffe und chemische Industrie CY - Heidelberg, Germany DA - 23.10.2019 KW - Sauerstoff KW - Nichtmetallische Materialien KW - Metallische Materialien KW - Armaturenprüfung KW - Prüfverfahren KW - Sicherheitstechnische Bewertung PY - 2019 AN - OPUS4-49920 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schaupp, Thomas A1 - Yahyaoui, Hamza A1 - Schröder, Nina A1 - Kannengießer, Thomas ED - Christ, H.-J. T1 - Kaltrissprüfung hochfester Feinkornbaustähle beim Schweißen mit modifiziertem Sprühlichtbogen N2 - Der konstruktive Leichtbau erfordert den zunehmenden Einsatz hochfester Feinkornbaustähle mit Streckgrenzen bis zu 1300 MPa. Um darüber hinaus Schweißzeit, Schweißnahtvolumina und Schweißkosten zu minimieren, kam es zur Entwicklung moderner Lichtbogenprozesse mit erhöhter Abschmelzleistung, wie bspw. dem modifizierten Sprühlichtbogen (mod. SLB). Dieser Beitrag zeigt Kaltrissuntersuchungen beim Einsatz des mod. SLB unter reduziertem Nahtöffnungswinkel eines Hochfesten S960QL. Mit Hilfe des fremdbeanspruchten Implant-Tests konnte dargelegt werden, dass durch die erhöhte Abschmelzleistung ein tieferes Einbrandprofil entsteht und es dadurch zu einer zeitverzögerten Rissbildung kommt. Ergebnisse des selbstbeanspruchenden TEKKEN-Tests zeigen eine deutliche Rissbildung im Schweißgut unter reduziertem Nahtöffnungswinkel. Durch eine Nachwärmung unmittelbar nach dem Schweißen kann diese Rissbildung minimiert werden. T2 - Tagung Werkstoffprüfung CY - Neu-Ulm, Germany DA - 03.12.2019 KW - Hochfester Feinkornbaustahl KW - Kaltrissprüfung KW - TEKKEN-Test KW - Implant-Test KW - Eigenspannungen PY - 2019 SN - 978-3-88355-418-1 SP - 231 EP - 236 PB - INVENTUM GmbH CY - Sankt Augustin AN - OPUS4-49923 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Sprengel, Maximilian A1 - Kromm, Arne A1 - Evans, Alexander A1 - Bruno, Giovanni A1 - Kannengießer, Thomas T1 - Heat treatment induced residual stress relaxation in additively manufactured L-PBF 316L stainless steel N2 - Residual stress relaxation as a function of heat treatment strategies in laser based powder bed fused 316l samples. T2 - Eleventh Joint BER II and BESSY II User Meeting CY - Berlin, Germany DA - 04.12.2019 KW - Additive Manufacturing KW - Residual Stress KW - Neutron Diffraction KW - 316L PY - 2019 AN - OPUS4-49851 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kolbe, M. A1 - Kolbe, P. A1 - Walter, Astrid T1 - Neuartige Lösungen für höchst belastete Großmotorenkomponenten im maritimen Einsatz N2 - Explosivplattieren als Fügeverfahrung zur Herstellung von Anfangsformen zur Herstellung von Ventilen aus Hybridverbundwerkstoff ist möglich. T2 - 25 Jahre Forschungs- und Transferzentrum e.V. an der Westsächsischen Hochschule Zwickau CY - Bürgersaal des Rathauses Zwickau, Germany DA - 26.11.2019 KW - Hybrider Werkstoffverbunde KW - Explosivplattieren PY - 2019 AN - OPUS4-49840 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Friedrich, Sebastian A1 - Cappella, Brunero T1 - Characterization of lubricants using AFM force-distance curves N2 - Auf dünnen Filmen von Schmiermitteln wurden Kraft-Abstand-Kurven aufgenommen. Die Schmiermittel benetzen die AFM-Spitze, sodass eine Kapillarkraft auftritt. Diese hängt von der Form der Spitze sowie von physikalischen Eigenschaften wie Viskosität und Oberflächenspannung ab, die zusätzlich mit anderen Verfahren bestimmt wurden. So konnte ihr Einfluss auf die Kurvenform untersucht werden. N2 - Force-distance curves have been recorded on thin films of lubricants. The lubricants wet the AFM tip, which causes a capillary force. This force depends on the shape of the tip, as well as on physical properties like viscosity and surface tension, which have been determined additionally with other methods. This way, their influence on the shape of the curves could be analyzed. T2 - 60. Tribologie-Fachtagung der Gesellschaft für Tribologie/GfT CY - Göttingen, Germany DA - 23.09.2019 KW - AFM-Kraft-Abstand-Kurven KW - Schmiermittel KW - Viskosität PY - 2019 AN - OPUS4-49906 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Burgholzer, P. A1 - Ziegler, Mathias A1 - Thiel, Erik A1 - Ahmadi, Samim A1 - Gruber, J. A1 - Mayr, G. A1 - Hendorfer, G. A1 - Haltmeier, M. T1 - Blind structured illumination as excitation for super-resolution photothermal radiometry N2 - Photothermal radiometry with an infrared camera allows the contactless temperature measurement of multiple surface pixels simultaneously. A short light pulse heats the sample. The heat propagates through the sample by diffusion and the corresponding temperature increase is measured at the samples surface by an infrared camera. The main drawback in radiometric imaging is the loss of the spatial resolution with increasing depth due to heat diffusion, which results in blurred images for deeper lying structures. We circumvent this information loss due to the diffusion process by using blind structured illumination, combined with a non-linear joint sparsity reconstruction algorithm. T2 - Fifth NDTonAIR Training Event: Thermography Workshop CY - Linz, Austria DA - 13.02.2019 KW - Super resolution KW - Thermography KW - Laser Thermography KW - Compressed Sensing KW - NDT PY - 2019 AN - OPUS4-49912 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wander, Lukas A1 - Kern, Simon A1 - Meyer, Klas A1 - Bornemann-Pfeiffer, Martin A1 - Guhl, Svetlana A1 - Paul, Andrea A1 - Maiwald, Michael T1 - Prozess-Spektroskopie: Analytik für die kontinuierliche Produktion N2 - Der Vortrag zeigt aktuelle Entwicklungen und Betätigungsfelder des Fachbereichs Prozessanalytik zum Thema Automation in der Analytik. Dies Umfasst die Laborautomation am Beispiel der Probenpräparation für die Röntgenfluoreszenzanalyse und moderne Synthesekonzepte in der organischen Chemie. Außerdem wird die Rolle der Prozessanalytik in der kontinuierlichen Produktion thematisier. Als Anschauungsgegenstand dienen die Überwachung einer Hydroformylierung mittels Raman- und NMR-Spektroskopie und der Einsatz eines NMR-Sensors in einer modularen Produktionsanlage im Pilotmaßstab. T2 - 4. Analytiktag CY - Duisburg, Germany DA - 07.11.2019 KW - NMR-Spektroskopie KW - Raman-Spektroskopie PY - 2019 N1 - Geburtsname von Bornemann-Pfeiffer, Martin: Bornemann, M. - Birth name of Bornemann-Pfeiffer, Martin: Bornemann, M. AN - OPUS4-49579 LA - mul AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kömmling, Anja A1 - Jaunich, Matthias A1 - Wolff, Dietmar T1 - Aging of elastomer seals for nuclear waste containers – Methods and lifetime prediction N2 - At BAM, which is a federal institute for materials research and testing in Germany, it is one of our tasks to evaluate the safety of casks designed for transport and/or storage of radioactive material. This includes assessment of elastomeric seals applied in the casks. One of the aims is to identify a suitable method for estimating the service lifetime of the seals with regard to the requirements for long-term safety (40 years and more) of the containers. Therefore, we started an accelerated ageing programme with selected rubbers often used for seals (HNBR, EPDM and FKM) which are aged at four different temperatures (75 °C, 100 °C, 125 °C and 150 °C) for up to five years. In order to assess sealability, O-rings were aged in compression by 25 % (corresponding to the compression during service) between plates as well as in flanges that allow leakage rate measurements. For comparison, uncompressed O-rings were aged as well. In order to understand the underlying ageing mechanisms in each material, material properties such as hardness, density and tensile properties were examined. Additionally, compression set (CS), which represents the recovery behaviour of a seal after release from compression, is measured. For obtaining results closely related to practical conditions, O-rings with a full-scale cord diameter of 10 mm were aged. However, this set-up can lead to heterogeneous ageing caused by diffusion-limited oxidation (DLO) effects especially for HNBR, resulting in distorted bulk properties such as compression set. However, if DLO-affected data is excluded, extrapolations of CS data are possible using time-temperature shifts. For selecting an appropriate end-of-lifetime criterion, leakage rate measurements were performed, since leakage rate is the only characteristic directly correlated to the performance of the sealing system. A significant increase in leakage rate was considered as the end of the lifetime. However, the O-rings remained leak tight under static conditions even though material properties had already degraded strongly. For this reason, a modified, more demanding leakage test involving a fast small decompression of the seal was developed that allowed determining a more conservative end-of-lifetime criterion with a safety margin for EPDM seals. FKM, which is a very heat and oxidation resistant material, exhibited only little degradation, even though it had the smallest activation energy. T2 - Polymers in nuclear applications CY - Espoo, Finland DA - 27.11.2019 KW - rubber KW - leakage KW - degradation KW - HNBR KW - EPDM KW - FKM PY - 2019 UR - https://www.energiforsk.se/media/27280/agingseals_kommling_bam.pdf AN - OPUS4-49918 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rockland, Ulrike T1 - EPREL - die Europäische Produktdatenbank N2 - Seit dem 1. Januar 2019 müssen Hersteller alle ihre energieverbrauchrelevanten Produkte in der Europäischen Produktdatenbank für die Energieverbrauchskennzeichnung EPREL registrieren, bevor sie auf dem EU-Markt verkauft werden können. Nutzung, Aufbau und Admin-Struktur der Datenbank werden vorgestellt. T2 - Mitgliederversammlung des Arbeitgeberverbands Leuchten- und Zubehör-Industrie e. V. CY - Jena, Germany DA - 05.09.2019 KW - Energieverbrauchskennzeichnung KW - Produktdatenbank PY - 2019 AN - OPUS4-49915 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Backes, Sebastian A1 - Cappella, Brunero T1 - Force distance curves (FDC) & contact resionance (CR) measurement modes for mechanical property measurements N2 - At the Stakeholder meeting of the EMPIR project “Multifunctional ultrafast microprobes for on-the-machine measurements”, details about two measurement modes were presented. Force distance curves and contact resonance measurements are compared. The basic principles are explained and exemplary measurements concerning mechanical properties of polymers are shown. T2 - 19th International Conference and Exhibition (European Society for Precision Engineering and Nanotechnology/EUSPEN) CY - Bilbao, Spain DA - 03.06.2019 KW - Force distance curve KW - Contact resonance KW - Lubricants KW - Photoresist PY - 2019 AN - OPUS4-49905 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Backes, Sebastian A1 - Fahrbach, M. A1 - Cappella, Brunero A1 - Peiner, E. T1 - Scanning characterization of polymer coating layers using contact resonance with piezoresistive microprobes N2 - The motivation and the measurement setup for large fast-scanning piezoresistive cantilevers are presented. The theory behind the measurements of mechanical properties through contact resonance is explained. Results of such measurements on two kinds of polymer are compared to results from force distance curves. Noise, time-dependency and dependency of the results on the vibration mode are identified as challenges of contact resonance. T2 - 19th International Conference and Exhibition (European Society for Precision engineering and Nanotechnology/EUSPEN) CY - Bilbao, Spain DA - 03.06.2019 KW - Force distance curves KW - Contact resonance KW - Lubricants KW - Photoresist PY - 2019 AN - OPUS4-49903 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kowarik, Stefan A1 - Krebber, Katerina T1 - Neue Entwicklungen der Faseroptische Sensorik: von Infrastruktur-Monitoring zu neuronalen Netzen N2 - Der Vortrag gibt eine Einführung zu obigen Themen auf Niveau von Master Studierenden. T2 - TUM-Tag CY - BAM, Berlin, Adlershof DA - 19.06.2019 KW - Faseroptische Sensorik PY - 2019 AN - OPUS4-49902 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kowarik, Stefan A1 - Krebber, Katerina T1 - Smart materials and structures based on fiber optic sensing N2 - This talk gives an overview of basic techniques. Towards the end some applications of neural networks are discussed. T2 - BAM - IFW workshop CY - Berlin, Germany DA - 25.11.2019 KW - Artificial neural networks KW - Fiber optic sensing PY - 2019 AN - OPUS4-49901 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bakir, Nasim A1 - Üstündag, Ömer A1 - Gumenyuk, Andrey A1 - Rethmeier, Michael T1 - Numerical and Experimental Observation of the melt pool behaviour for laser beam welded thick plates in partial penetration mode N2 - The geometry of the melt pool in laser beam welding plays a major role to understand the dynamics of the melt and its solidification behavior. In this study, a butt configuration of 20 mm thick structural steel and transparent quartz glass was used to observe the weld pool geometry in the partial penetration mode by means of a high-speed camera. The observations show that the dimensions of the weld pool vary depending on the depth. The areas close to the weld pool surface take a teardrop-shape. A bulge-region and its temporal evolution were observed approximately in the weld pool root. Additionally, a 3D transient thermal-fluid numerical simulation was performed to obtain the weld pool shape and to understand the formation mechanism of the observed bulging effect. The model considers the local temperature field, the effects of phase transition, thermo-capillary convection, natural convection and temperature-dependent material properties. The numerical results showed good accordance and were furthermore used to improve the understanding of the experimentally observed bulging effect. T2 - 5th International Symposium on Visualization in Joining & Welding Science through Advanced Measurements and Simulation CY - Osaka, Japan DA - 21.11.2019 KW - Partial penetration KW - Laser beam welding KW - Melt pool behaviour PY - 2019 AN - OPUS4-49896 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Üstündag, Ömer A1 - Gumenyuk, Andrey A1 - Gook, S. A1 - Rethmeier, Michael T1 - Investigation of the mechanical properties of single-pass hybrid laser-arc welded thick X120 pipeline steel plates N2 - High heat input leads to grain coarsening and softening in WM and HAZ; the tensile strength is reduced. Low heat input leads to inadmissible hardening in the WM; the impact strength is reduced. The proposed t8/5-time of 3 s to 15 s could be achieved through the reduced welding velocity. The concept of electromagnetic weld pool support system allowed single-pass welds in flat position without gravity drop-outs even for reduced welding speeds; in this way the heat input can be controlled. The adaptation of the electromagnetic weld pool support system to laser and laser hybrid welding process can dramatically increase the potential field of application of these technologies for real industrial implementation. T2 - 14th Pipeline Technology Conference 2019 CY - Berlin, Germany DA - 18.03.2019 KW - Toughness KW - Hybrid laser-arc welding KW - Pipeline steel X120 KW - Electromagnetic weld pool support KW - Mechanical properties PY - 2019 AN - OPUS4-49894 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rethmeier, Michael A1 - Gook, S. A1 - Üstündag, Ömer A1 - Gumenyuk, Andrey T1 - Vermeidung von Schweißimperfektionen im Überlappbereich bei laserstrahlhybrid-geschweißten Rundnähten N2 - Schwerpunkte: Strategie zur Vermeidung von Schweißimperfektionen im Überlappbereich beilaserhybridgeschweißten Rundnähten für 9.5 mm dicke Rohre. Anpassung der Laserleistung in Kombination mit der Defokussierung des Laserstrahls sowie einer Endkraterfüllung am Ende der Schweißnaht führte zu einer besseren Nahtausbildung. Herausrampung der Energie des Schweißprozesses, sodass ein Übergang von Durchschweißung zu einer Einschweißung mit gewünschter kelchförmiger Nahtgeometrie stattfand. Einstellung eines Wärmestaus durch Defokussierung und Verschiebung des Laserstrahls führt zu einem gut ausgebildeten Überlappbereich ohne Poren, Risse. Schweißungen an Rohrabschnitten mit einer max. Wandstärke von 15 mm, bei gegebenenfalls weiteren Parameteranpassungen. T2 - DVS Congress 2019 CY - Rostock, Germany DA - 16.09.2019 KW - Rundnähte KW - Laserhybridschweißen KW - Endkrater PY - 2019 AN - OPUS4-49895 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Abad Andrade, Carlos Enrique T1 - Advances and Applications of Molecular Absorption Spectrometry: from Non-Metals to Isotope Analysis N2 - The present work covers two main aspects of high-resolution continuum source graphite furnace molecular absorption spectrometry (HR-CS-GFMAS), an analytical technique for elemental trace analysis. First, a comprehensive mechanistic study of molecule formation in graphite furnaces is presented, which is a key step into the recovery of analytical signals. For this, the molecule formation of CaF was studied, which is used for the indirect analytical determination of fluorine in HR-CS-GFMAS. A zirconium coating catalyzes the CaF formation, and its structure was investigated. The kinetics of this reaction was established by monitoring its molecular spectrum at different atomisation temperatures. An Arrhenius plot showed a pseudo-first order reaction with respect to fluorine (n = 1). An intermediate state was isolated, and its structure was elucidated by spectroscopic methods: scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDX), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), X-ray absorption spectroscopy (XANES and EXAFS), and Raman microspectroscopy. Here a mechanism is proposed, where ZrO2 works as a heterogeneous catalyst: after a pyrolytic step, an intermediate state of ZrO(OCaF) is activated, and at higher temperatures, CaF(g) is released from the zirconium-coated graphite surface. Second, analytical methods were developed by using HR-CS-MAS as detector for non-metals and isotope analysis. Therefore, the determination of organic absorbable chlorine in water, the quantification of fluorine in consume care products with declared perfluorinated ingredients, and the determination of sulfur content in crude oils were investigated. Finally, the high resolution of the instrumentation allows to measure isotopic shifts with high precision in some observed molecular spectra. Consequently, the molecular spectra of enriched isotopes of boron and magnesium were investigated, establishing so the potential of HR-CS-MAS for the accurate and precise determination of isotopic amount ratios. Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit befasst sich mit zwei zentralen Aspekten der High-Resolution-Continuum-Source-Molekülabsorptionsspektrometrie mit Graphitrohrtechnik (HR-CS-GFMAS), einer Analysetechnik für elementare Spurenanalyse. Der erste Teil der Arbeit umfasst eine mechanistische Studie zur Molekülbildung auf Graphitoberflächen. Dies ist ein wichtiger Schritt, um analytische Signale zu entdecken. Dazu wurde die Molekülbildung von CaF analysiert, welches für die indirekte, analytische Bestimmung von Fluor in HR-CS-GFMAS genutzt wird. Die CaF Bildung wurde mittels einer Beschichtung aus Zirconium katalysiert und deren Struktur analysiert. Die Kinetik dieser Reaktion wurde durch Beobachtung des jeweiligen Molekülspektrums bei verschiedenen Atomisierungstemperaturen beobachtet. Ein Arrheniusplot zeigte für Fluor (n = 1) eine Reaktion Pseudo-erster Ordnung. Ein Übergangszustand wurde über die mit Zirconium überzogene Grafitoberfläche isoliert und seine Struktur mittels spektroskopischer Methoden Energiedispersive Rasterelektronenmikroskopie / Röntgenspektroskopie (REM-EDX), Röntgenphoto¬elektronenspektroskopie (XPS), Röntgenabsorptionsspektroskopie (XAS) und Raman Spektroskopie untersucht. Auf Grundlage dieser Ergebnisse wird ein Mechanismus vorgeschlagen, bei dem ZrO2 als heterogener Katalysator fungiert; in Folge einer Pyrolysestufe wird ein Übergangszustand des ZrO(OCaF) aktiviert, welcher bei höheren Temperaturen CaF(g) an der Zirconium-Graphitoberfläche freisetzt. Im zweiten Teil der Arbeit werden Analysemethoden entwickelt, in dem HR-CS-MAS als Detektor für Nichtmetalle und Isotopanalyse angewandt wird. Hierfür wurde organisch gebundenes Chlor im Wasser bestimmt, der Fluorgehalt in Pflegeprodukten mit perfluorierten Inhaltsstoffen quantifiziert und der Schwefelgehalt in Erdöl untersucht. Weiterhin ermöglicht die hohe Auflösung der Messgeräte eine präzise Bestimmung der Isotopenverschiebung einiger untersuchter Molekülspektren. Daher wurden die Molekülspektren angereicherter Bor- und Magnesiumisotope untersucht. Auf diese Weise wurde das Potential von HR-CS-MAS für die akkurate und präzise Bestimmung von Isotop-Mengenverhältnissen nachgewiesen. KW - Isotope analysis KW - Non-metals analysis KW - Molecular absorption spectrometry KW - Boron KW - Fluorine KW - Graphite furnace KW - HR-CS-MAS KW - Applied optical spectroscopy PY - 2019 UR - https://hu-berlin.hosted.exlibrisgroup.com/permalink/f/jl2ii5/HUB_UB_ALMA_DS21669801300002882 SP - X EP - 118 CY - Berlin, Germany AN - OPUS4-49891 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Abad Andrade, Carlos Enrique A1 - Florek, S. A1 - Becker-Ross, H. A1 - Okruss, M. A1 - Jakubowski, Norbert A1 - Tatzel, Michael A1 - Vogl, Jochen A1 - Recknagel, Sebastian A1 - Panne, Ulrich T1 - Shedding light on global warming: high-resolution optical spectroscopy for magnesium isotope analysis N2 - Magnesium is a major element in the hydrosphere and biosphere, and it is direct correlated with the carbon cycle. Therefore, the study of its isotopic fractionation in sediments and sea water helps to understand the earth’s climate and global warming. Mg has three stable isotopes, 24Mg, 25Mg and 26Mg, and traditionally isotope amount ratios are measured by mass spectrometric methods. Their drawbacks include the high costs for instruments and their operation, experienced operators and elaborate time-consuming chromatographic sample preparation. Recently, an optical spectrometric method has been proposed as faster and low-cost alternative for the analysis of isotope ratios: high-resolution continuum source graphite furnace molecular absorption spectrometry (HR-CS-GFMAS). For the determination of Mg isotope ratios in selected rock reference materials, the high-resolution molecular absorption spectrum of in-situ generated MgF molecule was studied applying multivariate analysis and the results compared with MC-ICP-MS. Samples were dissolved by acid digestion and Mg isotopes analyzed with and without matrix extraction. The absorption spectra were recorded for MgF for the electronic transition X 2Σ → B 2Σ+. The MgF spectrum is described as the linear combination of their isotopic components or isotopologues: 24MgF, 25MgF, and 26MgF. The isotope analysis was done by deconvolution of the MgF spectrum by partial least square regression (PLS). A PLS model was built and calibrated with enriched isotope spikes and certified reference materials. Spectra data was preprocessed by a derivate of second order and venetian blinds cross-validation was employed for finding the optimum latent variables. Finally, the model was refined by a genetic algorithm which identified the best subset of variables for a precise and accurate regression. Results are compatible with those obtained by MC-ICP-MS with an accuracy of ± 0.3‰ with uncertainties ranging between 0.02 to 0.6‰. This accuracy and precision discriminate the isotope fractionation in geological samples, and it is suitable for earth’s climate studies. T2 - Adlershofer Forschungsforum 2019 CY - Berlin, Germany DA - 11.11.2019 KW - Isotope analysis KW - Geological thermometer KW - Magnesium KW - Optical spectroscopy PY - 2019 AN - OPUS4-49890 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kannengießer, Thomas A1 - Kromm, Arne A1 - Lausch, Thomas A1 - Schroepfer, Dirk A1 - Hannemann, Andreas T1 - In-situ Observation of Stress Evolution and Cracking during High Strength Steel Welding N2 - Residual stresses are crucial when assessing the performance of welded components. The present work deals with the possibilities of transferring the real-life boundary conditions of welding, which influence the residual stress, into the laboratory. The possibilities of a test system with a load capacity of 2 MN specifically developed for online monitoring of stress formation and cracking are shown. Due to the structural design, global process, geometry and material-dependent stresses are induced, which can be quantified in-situ during welding and post weld heat treatment. Examples are presented how the conditions to be found during production are simulated in the laboratory. It is shown how welding residual stresses in high-strength steels are affected by the heat control. Elevated working temperatures significantly increase the tensile residual stresses in the heat affected zone (HAZ). The effect of mechanical stresses resulting from welding on stress relief cracking is demonstrated by the example of a creep resistant steel. Reheat cracks were monitored online during post weld heat treatment. T2 - Visual-JW 2019 & WSE 2019 The 5th International Symposium on Visualization in Joining & Welding Science through Advanced Measurements and Simulation & The 8th International Conference of Welding Science and Engineering CY - Osaka, Japan DA - 21.11.2019 KW - Residual stress KW - Restraint KW - Welding KW - Large-scale test KW - Reheat cracking PY - 2019 SP - 83 EP - 84 PB - SEIEI Printing Co., Ltd CY - Osaka, Japan AN - OPUS4-49773 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Abad Andrade, Carlos Enrique T1 - Origin, Provenance, and Isotope analysis N2 - Is it a parmesan cheese from Italy? Who painted the Mona Lisa? The determination of the place of origin is essential for consumer protection, detection of falsifications, and also to bring justice. All the tangible possess an isotopic fingerprint. However, current technologies are too expensive. We work on the development of fast and low-cost optical instruments and methods for isotope analysis. T2 - Berlin Sciendce Week – Zukunftsorte – Innovation Made in Berlin CY - Berlin, Germany DA - 07.11.2019 KW - Isotope analysis KW - Optical spectroscopy KW - Provenance KW - Iisotopic signature KW - Isotopic fingerprints PY - 2019 AN - OPUS4-49889 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Sommer, Konstantin A1 - Ávila, Luis T1 - Microstructure ageing of stainless steel AISI 316L manufactured by selective laser melting (SLM) N2 - Additive manufacturing (AM) processes, such as SLM, offer a variety of advantages compared to conventional manufacturing. Today AM parts are still comparatively less cost-effective if they are manufactured in large quantities. To make the AM parts more cost-efficient, the AM process has to be improved. It requires a good understanding of microstructure formation, microstructure-property-relations and ageing processes affected by different loads. In this work the ageing behavior of SLM manufactured AISI 316L stainless steel is evaluated. The microstructure effected by mechanical, thermal and corrosive loads are investigated and compared to as-built microstructure. Tensile tests are used for mechanical ageing. For thermal and corrosive loads the typical application conditions of 316L apply. The methods of microstructure investigation include SEM, TEM, CT and EBSD. The main object of this work is the description of microstructure and ageing processes of AM parts. T2 - European Conference on Structural Integrity of Additively Manufactured Materials (ESIAM) 2019 CY - Trondheim, Norway DA - 09.09.2019 KW - 316L KW - Selective laser melting KW - Microstructure evolution PY - 2019 AN - OPUS4-49886 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Abad Andrade, Carlos Enrique T1 - Simultaneous multielemental analysis of crude oils by high-resolutions absorption spectrometry N2 - When crude oil arrives at a refinery it needs a lot of processing before it is suitable for cracking into lighter fractions. Sulfur has to be extracted to meet ultra-low sulfur legislation for most of the fuel grades, and desalination is a crucial process as chlorine within salts is corrosive to refinery equipment. Measuring the amounts of sulfur and chlorine within crude oil is the first step in a complex clean-up process. Heavy metals, such as vanadium, nickel and iron need to be removed too. These metals can poison the catalyst used to crack the oil into lighter fractions. This is costly as it reduces the useful life of the catalyst. Like chlorine, heavy metals also have a corrosive effect on the plant. There is some evidence that the presence of some metals in the final product can reduce performance. A fast determination of elements and size of suspended particles is vital for diagnosis and safeguard of refinery equipment. However, sample preparation for current analytical methods consumes precious time and lost particle size information. High-resolution continuum source graphite furnace absorption spectrometry (HR-CS-GFAS) is proposed as a fast analytical method for elemental determination in crude oils and potentially for simultaneous multielement and particle size analysis. This HR-CS-GFAS instrumentation is coupled to a modular simultaneous echelle spectrometer (MOSES) and provides a full optical window with high resolution (from 180 to 900 nm with bandwidth λ/170,000). By using this set-up, it is possible to generate a multiparameter 3D spectral image (atomic and molecular lines, isotopic shift, atomization delay, and intensities). The generated spectral images can be analyzed by multivariate regressions for the elemental and particle size analysis. Additionally, if several atomic and molecular lines are simultaneously measured, they may be used in multi-energy calibration (MEC), a method based on the use of many wavelengths of the same absorbing/emitting entity to improve the accuracy in analytical atomic spectrometry. This MEC approach combined with multivariate image analysis allows the quantification of selected elements (Si, Al, Ni, Fe, V, S, and Cl) and overcomes matrix effects. T2 - Chevron Seminar- Group Chemical Characterization and Atomic Spectroscopy CY - Richmond, CA, USA DA - 22.10.2019 KW - Crude oil KW - Multielemental analysis KW - HR-CS-AAS KW - Optical spectroscopy KW - MOSES PY - 2019 AN - OPUS4-49885 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wosniok, Aleksander A1 - Schreier, Andy A1 - Krebber, Katerina T1 - Distributed BOFDA measurement on an 86 m long perfluorinated polymer optical fiber N2 - We present our research on the development of a Brillouin optical frequency-domain analysis (BOFDA) using a perfluorinated graded-index polymer optical fiber (PFGI-POF) as a sensing fiber. The described works include investigations both on the selection of the setup components with respect to mode coupling effects and on the impact of the humidity cross-sensitivity. The suitability of the developed POF-based BOFDA is proved by a distributed measurement on an 86 m long PFGI-POF recorded with the spatial resolution of 6 m. T2 - 28th International Conference on Plastic Optical Fibers CY - Yokohama, Japan DA - 20.11.2019 KW - Brillouin sensing KW - BOFDA KW - Perfluorinated graded-index polymer optical fiber KW - PFGI-POF PY - 2019 SP - 27 EP - 28 AN - OPUS4-49865 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Sommer, Konstantin A1 - Bettge, Dirk A1 - Nolze, Gert T1 - Microstructure Characterization of Additively Manufactured Austenitic Steel 316L N2 - Additive manufacturing processes (AM) offer different advantages compared to conventional manufacturing processes. In this work the microstructure of austenitic steel 316L, manufactured with Selective Laser Melting (SLM), and the powder, used for the process, were investigated. T2 - BAM workshop on Additive Manufacturing CY - Berlin, Germany DA - 13.05.2019 KW - 316L KW - Selective laser melting KW - Microstructure analysis KW - Metal powder characterization PY - 2019 AN - OPUS4-49884 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -