TY - CONF A1 - Sonntag, U. T1 - Softwaregestützte Bestimmung von Bruchmechanismen und Bruchflächenmerkmalen mittels Machine Learning und Topographie-Informationen N2 - Ziel von fraktographischen Untersuchungen ist die Auswertung von makroskopischen und mikroskopischen Bruchflächenmerkmalen und daraus resultierend die Bestimmung des Bruchmechanismus eines Bauteils aus einem Schadensfall. Die Grundlage für die Bewertung von Bruchmerkmalen stammt dabei aus zuvor durchgeführten eigenen Vergleichsversuchen und aus der Literatur. Eine fraktographische Analyse kann sehr aufwändig sein und setzt in jedem Fall erhebliches Erfahrungswissen voraus. Im IGF-Vorhaben „iFrakto“ wird Software entwickelt, die auf Basis von digitalisiertem Expertenwissen, Machine Learning und unter Zuhilfenahme von Topographie-Daten anhand von REM-Aufnahmen Bruchmerkmale und Bruchmechanismen quantitativ bestimmt, s. Abbildung. Solche Software soll mittelfristig direkt am REM oder bei der nachfolgenden Auswertung wissensbasierte Vorschläge für die Bewertung von Bruchflächen liefern. Als Grundlage hierfür wurden Ringversuche unter Fraktograph/inn/en durchgeführt, um die Wissensbasis zu schaffen, die praxisrelevanten Anforderungen an solche Software abzufragen und erste Praxistests durchzuführen. Die bisherigen Ergebnisse werden vorgestellt und die Relevanz der Auswertestrategie und unterschiedlicher Sensordaten bewertet. T2 - 56. Metallographie-Tagung CY - Saarbrücken, Germany DA - 21.9.2022 KW - Fraktographie KW - Machine Learning KW - Topographie PY - 2022 AN - OPUS4-55939 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Meyer, Lena T1 - Additive Fertigung unter Mikrogravitationsbedingungen für Anwendungen im Weltraum N2 - Präsentation der Aktivitäten an der BAM im Bereich Additive Fertigung unter Mikrogravitationsbedingungen für Anwendungen im Weltraum beim Arbeitsgruppentreffen der AG Werkstoffe & Prozesse vom Netzwerk Space2Motion. T2 - Arbeitsgruppentreffen beim Netzwerk Space2Motion CY - Online meeting DA - 09.11.2022 KW - Additive Fertigung KW - Mikrogravitation PY - 2022 AN - OPUS4-56353 LA - mul AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Loose, Florian T1 - CFK-Recycling N2 - Obwohl der Leichtbau mit carbonfaserverstärkten Kunststoffen (CFK) einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz und zur Ressourceneffizienz liefert, stellt der wachsende Abfallstrom von aktuell 62 kt/a eine große Herausforderung dar. Weil die Produktion von Carbonfasern (CF) überwiegend auf fossilen Rohstoffen basiert und sehr energieintensiv ist, werden nachhaltige Recyclinglösungen dringend benötigt. Hier wird ein Überblick über aktuelle Recyclingprozesse gegeben und deren Limitierungen diskutiert. Darüber hinaus wird eine Möglichkeit zur sicheren chemischen Nutzung von CF-haltigen Reststoffen aufgezeigt, die nicht zur Wiederverwertung geeignet sind. Das Projekt CF Pyro untersucht deren Einsatz als Sekundärrohstoff in der Pyrometallurgie und setzt besondere Schwerpunkte bei der Reaktivität von CF, der Prozessstabilität und der Vermeidung von Emissionen gesundheitsschädlicher WHO-Fasern. Abschließend wird eine, auf den experimentellen Ergebnissen und im Dialog mit Expertinnen und Experten aus Wirtschaft, Wissenschaft und Politik entwickelten, Technologiebewertung vorgestellt. T2 - 4. Netzwerktreffen Leichtbau Berlin-Brandenburg CY - Berlin, Germany DA - 01.10.2024 KW - Cabonfasern KW - Recycling PY - 2024 AN - OPUS4-61279 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schilling, Markus T1 - Digital Transformation in Materials Science through Semantic Technologies and Knowledge Graphs N2 - The field of materials science is undergoing a transformative shift driven by digitalization. In this respect, semantic and AI technologies are paving the way for advancements in materials development, design, and optimization while leaping towards an Industry 4.0 environment. Addressing the dual challenges of quality assurance and data interoperability, this presentation examines the integration of semantic technologies and knowledge representation methods. By adhering to FAIR principles, this approach enhances data management, storage, and reuse. That way, both machine-actionable and human-understandable data structures crucial for digital research environments are fostered. This presentation focuses on the ‘platform MaterialDigital’ (PMD) initiative, which aims to support efforts from both industrial and academic sectors to solve digitalization challenges and implement sustainable digital solutions. Besides establishing structures to create virtual material data spaces, PMD develops solutions for systematizing and unifying the handling of hierarchical, process-dependent material data. Semantic technologies play a crucial role in digitalization efforts as they enable the storage, processing, and querying of data in a contextualized form. Therefore, the development and prototypical application of the PMD Core Ontology 3.0 (PMDco 3.0) tailored for materials science is highlighted. This includes the design and documentation of graph patterns that may be compiled into rule-based semantic shapes. Its integration into daily lab life is demonstrated through its application to electronic lab notebooks (ELN). This illustrates potentials of standardized protocols and automation-ready solutions for managing diverse experimental data across different sources. Outlining best practices and illustrating the possibilities that semantic technologies bring to modern labs, examples from materials processing and mechanical testing will underscore how knowledge graphs bridge the gap between data and decision-making in materials science, with potential for increased productivity and streamlined workflows across the field. T2 - Materials Week 2025 CY - Frankfurt am Main, Germany DA - 03.04.2025 KW - Semantic Data KW - Data Integration KW - Digitalization KW - Data Interoperability KW - PMD Core Ontology PY - 2025 AN - OPUS4-62866 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Trappe, Volker T1 - Betriebsfestigkeit von Struktur-Klebungen im Anwendungsgebiet der CS22 N2 - Moderne Segelflugzeuge sind voll-verklebte tragende FKV-Strukturen. Über die Schwingfestigkeit der Faser-Kunststoff-Verbunde (FKV) und die Lebensdauerabschätzung dieser Werkstoffklasse auf Basis verschiedener Lastspektren wurden insbesondere von Christoph Kensche verschiedenen Arbeiten durchgeführt und auch auf dem Symposium für Segelflugzeugentwicklung vorgestellt. Hingegen ist die Betriebsfestigkeit von Struktur-Klebungen im Anwendungsbereich der CS22 vergleichsweise wenig untersucht worden. Über die Jahre wurden in verschiedenen Projekten immer wieder Probleme in Struktur-Klebungen (u.a. Betriebsbelastungsversuche an Versuchs-Holmen) identifiziert, analysiert und spezielle Prüfverfahren weiter entwickelt (Projekt „Tragflügel neuer Technologie für die allgemeine Luftfahrt“, FK SIF765). Im Rahmen des LuFo-Vorhabens GeAviBoo (General Aviation Booster) wurde in zwei Arbeitspaketen das Thema erneut aufgegriffen und Betriebsbelastungsversuche an Klebproben durchgeführt. Im Rahmen des Vortrages werden die Erkenntnisse der letzten 10 Jahre aufbereitet und die neusten Ergebnisse vorgestellt. T2 - Symposium für Segelflugzeugentwicklung CY - Online meeting DA - 19.11.2020 KW - Polymer Matrix Composites KW - Betriebsfestigkeit KW - Klebung KW - General Aviation PY - 2020 AN - OPUS4-51861 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Werner, Tiago T1 - Short fatigue crack propagation in L-PBF 316L stainless steel N2 - Fracture mechanics is a key to fatigue assessment in AM metal components. Short fatigue cracks are initiated at defects and pronounced surface roughness intrinsic to AM. The subsequent crack-propagation is strongly influenced by microstructural interactions and the build-up of crack-closure. The aim of the present study is to give an insight into short-crack propagation in AM-metals. Fatigue crack propagation resistance curves were determined experimentally for AISI 316L manufactured by Laser Powder Bed Fusion (L-PBF) which was heat treated at three different temperatures. Differences in the build-up of the fatigue-crack propagation threshold in between the L-PBF specimens and compared to wrought material are due to the residual stress states, a pronounced roughness of the crack-faces in the L-PBF specimens and phase transformation in the vicinity of the crack-tip, resulting in increased crack-closure. This, together with crack-branching found along the crack path, enhances the resistance to the propagation of fatigue cracks. T2 - ASTM International Conference on Additive Manufacturing 2020 CY - Online meeting DA - 16.11.2020 KW - Additive Manufacturing KW - Cyclic R-Curve KW - Component assessment KW - L-PBF KW - 316L KW - Residual Stress KW - Fatigue Crack Growth PY - 2020 AN - OPUS4-51585 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kuchenbecker, Petra T1 - Praktische Erfahrungen zur Granulometrie von Pulvern im Submikron- und Nanobereich N2 - Der Vortrag beleuchtet insbesondere die Herausforderungen die sich bei der Dispergierung der Nanopulver aufgrund der hohen Adhäsivkräfte ergeben. Die Bewertung der Probenpräparation ist nur indirekt zugänglich, aber essentiell für die Zuverlässigkeit der Messergebnisse. Anhand von Beispielen werden Lösungsvorschläge aufgezeigt. Der Vortrag schließt mit einem Vorschlag zur Strategie der Herangehensweise bei der Partikelgrößenbestimmung von Nanopulvern. T2 - Sitzung des Fachausschusses "Material- und Prozessdiagnostik" der Deutschen Keramischen Gesellschaft: Zuverlässige granulometrische Charakterisierung von Mikro- und Nanopulvern – Voraussetzung für optimierte Keramikwerkstoffe in der Energietechnik CY - Online meeting DA - 19.11.2020 KW - Nano-powder KW - particle size determination KW - dispersion KW - sample preparation PY - 2020 AN - OPUS4-51665 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Le, Quynh Hoa T1 - Licht- und Elektronenoptische 3D-Verfahren zur Analyse von Bruchflächen N2 - Die Analyse von Bruchflächen wird in der Schadensanalyse meist auf der Basis von Erfahrungswissen vorgenommen, welches aus vorliegenden Untersuchungen, eigenen Vergleichsversuchen und aus der Literatur stammt. Durch Vergleiche mit bereits vorliegenden Bildern werden qualitativ Bruchmechanismen ermittelt. Grundlage sind zumeist zweidimensionale Bilder aus licht- und elekt-ronenoptischen Verfahren. Quantitative Aussagen beziehen sich bislang beispielsweise auf makroskopische Anteile von Bruchmechanismen oder die Ausmessung von Schwingstreifen. In jüngerer Zeit gibt es vermehrt Ansätze, Computer-Algorithmen einzusetzen, die in der Lage sind, unterschiedlich strukturierte Bruchmerkmale zu finden und zu klassifizieren. Im hier vorgestellten IGF-Vorhaben „iFrakto“, IGF Vorhaben Nr.: 21477 N, werden licht- und elektronenoptisch Topographie-Bilder erzeugt und die gewonnenen 3D-Informationen zusammen mit den klassischen 2D-Bildern ausgewertet. T2 - Treffen der AG Fraktographie im Gemeinschaftsausschuss Rasterelektronenmikroskopie in der Materialprüfung CY - Online meeting DA - 19.11.2021 KW - 3D REM KW - Fraktographie KW - Bruchflächen PY - 2021 UR - https://dgm.inventum.de/widget/preview/45d8c33d-622b-43e2-8459-ba783394a723/611d133ebdac0611d133ebdac1 AN - OPUS4-53800 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stephan-Scherb, Christiane T1 - Novel insights into high temperature corrosion phenomena by advanced X-ray methods N2 - A variety of materials of technological interest change their properties through contact with reactive media. Solid-gas reactions lead to a variety of reaction products on the surfaces and internal interfaces. The observation of nucleation and growth processes in the environment where they occur (in situ) from a chemical-structural perspective is especially challenging for aggressive atmospheres. The talk presents innovative approaches to study corrosion mechanisms using advanced X-ray methods. Using energy dispersive X-ray diffraction and X-ray absorption spectroscopy in different tailor made environmental reaction chambers, valuable insights into high temperature oxidation and sulfidation processes were gained. Fe-based alloys were exposed to hot and reactive atmospheres containing gases like SO2, H2O and O2 at 650°C. During the gas exposure the tailor made reaction chambers were connected to a high energy diffraction end station at the synchrotron. The crystallization and growth of oxide and sulfide reaction products at the alloy surfaces were monitored by collecting full diffraction pattern every minute. Careful examination of shape and intensity of phase-specific reflections enabled to a detailed view on growth kinetics. These studies showed, oxides are the first phases occurring immediately after experimental start. As soon as reactive gas media enter the chamber, the conditions change and different reaction products, such as sulfides start to grow. A comparison of different gas environments applied, illustrated the differences in the type of reaction products. The in situ observation of high temperature material degradation by corrosion made it possible to study the contribution of phases, which are not stable at room temperature. For instance, wuestite (Fe1-xO), was frequently observed at high temperatures in humid gases on Fe with 2 wt.% and 9 wt.% chromium, but not at room temperature. The strength of the occurrence of this phase additionally explains why, despite a higher Cr content, ferritic alloys with 9 wt.% Cr in a challenging atmosphere prevent the intrinsic formation of protective layers. The in situ observations were supplemented by careful considerations of thermodynamic boundary conditions and detailed post characterization by classical metallographic analysis. Additionally, the structure and chemistry of the dominant oxide layers were evaluated using X-ray absorption near edge structure spectroscopy. The talk will give an overview about chances and challenges for studying high temperature corrosion phenomena by advanced X-ray methods. T2 - MRS Spring Meeting CT08.02.01 CY - Online Meeting DA - 18.04.2021 KW - XRD KW - Spectroscopy KW - Corrosion KW - High temperature KW - In-situ PY - 2021 AN - OPUS4-52486 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kuchenbecker, Petra T1 - Sample Preparation of Nano-Powders for Particle Size Determination N2 - The use of increasingly finer starting powders up to nanopowders can also be observed in the field of ceramics. Their advantages consist, for example, in their lower activation energy, an increase in strength or unique optical properties. However, handling and characterization of the powders are much more difficult. The main reason for this is the very high adhesive forces between the particles and between particles and other surfaces, too. Therefore, submicron and even more so nanoparticles tend to agglomerate and their separation into primary particles during sample preparation prior to particle sizing is of particular challenge. A representative measurement sample is only obtained when it no longer contains agglomerates. The evaluation of the dispersion process and a decision on whether it was successful thus increases in importance for the reliability of the measurement results of particle sizing. The presentation uses examples to show possible approaches and provides information on possible sources of error. It is shown that successful granulometric characterisation of fine powders requires both an improved dispersion technique and very often an effective combination of two or more measurement methods. T2 - 96. Jahrestagung der Deutschen Keramischen Gesellschaft CY - Online Meeting DA - 19.04.2021 KW - Agglomerates KW - Nano-powder KW - Dispersion process PY - 2021 AN - OPUS4-52503 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -