TY - JOUR A1 - Peters, Stefan A1 - Kunkel, Benny A1 - Cakir, Cafer Tufan A1 - Kabelitz, Anke A1 - Witte, Steffen A1 - Bernstein, Thomas A1 - Bartling, Stephan A1 - Radtke, Martin A1 - Emmerling, Franziska A1 - Abdel-Mageed, Ali Mohamed A1 - Wohlrab, Sebastian A1 - Guilherme Buzanich, Ana T1 - Time-, space- and energy-resolved in situ characterization of catalysts by X-ray absorption spectroscopy N2 - A novel setup for dispersive X-ray absorption spectroscopy (XAS) with simultaneous resolution of space, time and energy for in situ characterization of solid materials is demonstrated. KW - Dispersive XAS KW - Catalysis KW - In situ KW - Structure analysis PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-584924 DO - https://doi.org/10.1039/d3cc03277a SN - 1359-7345 SP - 1 EP - 4 PB - Royal Society of Chemistry (RSC) AN - OPUS4-58492 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - George, Janine A1 - Petretto, G. A1 - Naik, Aakash Ashok A1 - Esters, M. A1 - Jackson, A. J. A1 - Nelson, R. A1 - Dronskowski, R. A1 - Rignanese, G.-M. A1 - Hautier, G. T1 - Automated bonding analysis with crystal orbital Hamilton populuations N2 - Automated bonding analysis software has been developed based on Crystal Orbital Hamilton Populations to facilitate high-throughput bonding analysis and machine-learning of bonding features. This work presents the software and discusses its applications to simple and complex materials such as GaN, NaCl, the oxynitrides XTaO2N (X=Ca, Ba, Sr) and Yb14Mn1Sb11. KW - Chemical bonds KW - Automation KW - High-throughput PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-551641 DO - https://doi.org/10.1002/cplu.202200123 SN - 2192-6506 SP - 1 EP - 11 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim AN - OPUS4-55164 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maierhofer, Christiane A1 - Röllig, Mathias A1 - Steinfurth, Henrik A1 - Ziegler, Mathias A1 - Heck, S.J. A1 - Scheuerlein, C. T1 - Aktive Thermografie zur zerstörungsfreien Prüfung von Lötverbindungen N2 - In diesem Beitrag werden die Möglichkeiten der Ortung von Fehlstellen in Cu Lötverbindungen unterhalb verschiedener Cu Blechdicken mit aktiver Thermografie demonstriert. Dabei wurden die Anregung mit Blitzlicht und die periodische Anregung mit der Lock-In Technik miteinander verglichen. Die Vor- und Nachteile der Anwendung unterschiedlicher IR-Kamerasysteme, einer gekühlten InSb-Quantendetektor IR-Kamera und einer Mikrobolometer IR-Kamera, werden dargestellt. Als objektives Kriterium wurde das SNR für unterschiedliche Fehlstellengrößen herangezogen. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2011 CY - Bremen, Germany DA - 30.05.2011 KW - Aktive Thermografie KW - Blitzlichtanregung KW - Lock-In Anregung KW - Lötverbindung KW - Kupfer PY - 2011 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-249935 SN - 978-3-940283-33-7 IS - DGZfP-BB 127 (Di.1.C.1) SP - 1 EP - 8 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) AN - OPUS4-24993 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ziegler, Mathias A1 - Thiel, Erik A1 - Studemund, Taarna T1 - Laser-Thermografie – Von der flächigen zur strukturierten Anregung N2 - Im Bereich der optisch angeregten Thermografie haben sich Blitzlampen (impulsförmig-flächige Erwärmung) und Halogenlampen (moduliert-flächige Erwärmung) für die spezifischen Regime Impuls- und Lockin-Thermografie etabliert. Mittels eines rasternden fokussierten Lasers wird die Flying-spot Laserthermografie z.B. zur Risserkennung (Dauerstrichbetrieb) und die photothermische Materialcharakterisierung (hochfrequent moduliert)implementiert. Durch die Verfügbarkeit neuer Technologien (schnelle und hochauflösende IR-Kameras, brillante innovativer Lichtquellen und performante Datenakquisitions- und Verarbeitungstechnik) wird ein Paradigmenwechsel von den getrennt voneinander stehenden photothermischen und thermografischen Techniken hin zu einer einheitlichen quantitativen Mess-und Prüftechnik ermöglicht, die schneller und präziser ist. Ähnlich wie ein LED-Array, jedoch mit einer um zwei Größenordnungen höheren Bestrahlungsstärke, steht jetzt eine neuartige brillante Laserquelle, das VCSEL-Array (vertical-cavity surface-emitting laser) zur Verfügung, welches die starke Beschränkung der zeitlichen Dynamik der etablierten Lichtquellen aufhebt und gleichzeitig spektral sauber von der Detektionswellenlänge getrennt ist. Es vereint somit das schnelle zeitliche Verhalten eines Diodenlasers mit der hohen optischen Bestrahlungsstärke und dem großen Beleuchtungsbereich von Blitzlampen. Darüber hinaus kann die Erwärmung auch strukturiert vorgenommen werden, da einzelne Bereiche des VCSEL-Arrays unabhängig voneinander angesteuert werden können. Dieser neue Freiheitsgrad ermöglicht die Entwicklung ganz neuer thermografischer ZfP-Verfahren. T2 - Thermographie-Kolloquium 2017 CY - Berlin, Germany DA - 28.09.2017 KW - Thermografie KW - Laser KW - Zerstörungsfreie Prüfung KW - Lock-in KW - VCSEL KW - Photothermisch PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-431170 UR - https://www.dgzfp.de/Portals/thermo2017/BB/6.pdf SN - 978-3-940283-88-7 VL - 163 SP - 1 EP - 15 PB - Deutsche Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) CY - Berlin AN - OPUS4-43117 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Puthiyaveettil, N. A1 - Kidangan, R. A1 - Unnikrishnakurup, Sreedhar A1 - Krishnamurthy, C. V. A1 - Ziegler, Mathias A1 - Myrach, Philipp A1 - Balasubramaniam, K. T1 - Numerical study of laser line thermography for crack detection at high temperature N2 - The detection of cracks before the failure is highly significant when it comes to safety-relevant structures. Crack detection in metallic samples at high surface temperature is one of the challenging situation in manufacturing industries. Laser thermography has already proved its detection capability of surface cracks in metallic samples at room temperature. In this work a continuous wave (CW) laser use to generate a laser, which is using to scan the metal surface with notch. The corresponding heat distribution on the surface monitored using infrared thermal (IR) camera. A simplified 3D model for laser thermography is developed and validated with experimental results. A dedicated image processing algorithm developed to improve the detectability of the cracks. To understand the dependency of surface temperature, laser power, laser scanning speed etc. in defect detection, we carried out parametric studies with our validated model. Here we Report the capability of laser thermography in crack detection at elevated temperature. T2 - 14th Quantitative InfraRed Thermography Conference CY - Berlin, Germany DA - 25.06.2018 KW - Thermal contrast KW - Laser Thermography KW - FEM KW - Surface cracks KW - NDT PY - 2018 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-499113 DO - https://doi.org/10.21611/qirt.2018.076 SN - 2371-4085 VL - 2018 SP - 685 EP - 686 AN - OPUS4-49911 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lapenna, Michela A1 - Tsamos, Athanasios A1 - Faglioni, Francesco A1 - Fioresi, Rita A1 - Zanchetta, Ferdinando A1 - Bruno, Giovanni T1 - Geometric deep learning for enhanced quantitative analysis of microstructures in X-ray computed tomography data N2 - Quantitative microstructural analysis of XCT 3D images is key for quality assurance of materials and components. In this paper we implement a Graph Convolutional Neural Network (GCNN) architecture to segment a complex Al-Si Metal Matrix composite XCT volume (3D image). We train the model on a synthetic dataset and we assess its performance on both synthetic and experimental, manually-labeled, datasets. Our simple GCNN shows a comparable performance, measured via the Dice score, to more standard machine learning methods, but uses a greatly reduced number of parameters (less than 1/10 of parameters), features low training time, and needs little hardware resources. Our GCNN thus achieves a cost-effective reliable segmentation. KW - Geometric deep learning KW - Segmentation KW - Microstructure KW - X-ray computed tomography KW - Al–Si metal matrix composites PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-602517 DO - https://doi.org/10.1007/s42452-024-05985-0 SN - 3004-9261 VL - 6 IS - 6 SP - 1 EP - 9 AN - OPUS4-60251 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Pittner, Andreas A1 - Fabry, Çağtay T1 - Abschlussbericht IGF 17.923 N: "Sensorgestütztes MSG-Engspaltschweißen von Feinkornstählen mit modifizierter Prozessführung im Dickblechbereich" N2 - Die im Forschungsvorhaben erzielten Ergebnisse zeigen konkrete technische Lösungen für die automatisierte Anwendung des MSG Engspaltschweißen, sowohl mittels optischer als auch prozessorientierter Sensorik, und sprechen damit ein breites Spektrum möglicher Anwender, insbesondere KMU, an. Die Seitenführung des Brenners auf Basis der optischen Messgrößen stellt eine robuste und einfach zu implementierende Möglichkeit zur Nahtverfolgung dar. Für die Höhenführung über der Schweißnaht wurde neben der Lösung mittels optischer Messverfahren zusätzlich eine direkt darauf aufbauende Möglichkeit zur Implementierung eines Lichtbogensensors abgeleitet. Das Vorgehen konnte sowohl für Sprühlichtbogenprozesse als auch bei Verwendung von Impulslichtbogenprozessen erfolgreich angewendet werden. Die zur Sicherstellung eines gleichmäßigen Flankeneinbrandes entwickelte Pendelregelung ist ebenfalls für unterschiedliche Lichtbogenarten einsetzbar und muss vom Anwender auch beim Einsatz einer großen Bandbreite unterschiedlicher Prozessparameter nahezu nicht konfiguriert werden. Neben der im Rahmen der Verfahrensprüfung untersuchten Pendelraupentechnik konnte die Übertragbarkeit des Vorgehens auch auf die Strichraupentechnik anhand von gezielten Schweißversuchen aufgezeigt werden. Die zunächst auf Basis der optischen Messwerte ausgelegte Füllgradregelung konnte die vorgesehenen Spaltvariationen von 18 bis 24 mm im Rahmen der durchgeführten Verfahrensprüfung ausgleichen. Die Ableitung eines äquivalenten Lichtbogensensors durch Kopplung beider Messprinzipien wurde am Laufzeitende des Vorhabens aufgezeigt, konnte jedoch durch zeitliche Beschränkung nicht für die Verfahrensprüfung berücksichtigt werden. In Absprache mit dem projektbegleitenden Ausschuss wurde die Entwicklung der Prozessregelung für das Vorhaben auf Schweißungen in Wannenlage und Grundwerkstoffe der Güte S355J2 beschränkt. Die Qualifizierung des Verfahrens unter Einsatz der beschriebenen Regelalgorithmen nach DIN EN ISO 15614-1 konnte für alle betrachteten Spaltbreiten zwischen 18 und 24 mm anhand einer 50 mm dicken Demonstratorprobe nachgewiesen werden. KW - Schutzgasschweißen KW - MSG-Engspaltschweißen KW - Prozesssteuerung KW - Lichtbogensensorik KW - Prozessregelung KW - GMAW KW - Narrow gap GMAW KW - GMAW control KW - Arc-sensing PY - 2017 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-390934 SP - 1 EP - 38 AN - OPUS4-39093 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Fabry, Çağtay A1 - Pittner, Andreas A1 - Hirthammer, Volker A1 - Rethmeier, Michael T1 - Recommendations for an Open Science approach to welding process research data N2 - The increasing adoption of Open Science principles has been a prevalent topic in the welding science community over the last years. Providing access to welding knowledge in the form of complex and complete datasets in addition to peer-reviewed publications can be identified as an important step to promote knowledge exchange and cooperation. There exist previous efforts on building data models specifically for fusion welding applications; however, a common agreed upon implementation that is used by the community is still lacking. One proven approach in other domains has been the use of an openly accessible and agreed upon file and data format used for archiving and sharing domain knowledge in the form of experimental data. Going into a similar direction, the welding community faces particular practical, technical, and also ideological challenges that are discussed in this paper. Collaboratively building upon previous work with modern tools and platforms, the authors motivate, propose, and outline the use of a common file format specifically tailored to the needs of the welding research community as a complement to other already established Open Science practices. Successfully establishing a culture of openly accessible research data has the potential to significantly stimulate progress in welding research. KW - Welding KW - Research data management KW - Open science KW - Digitalization KW - Weldx KW - Open source PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-529332 DO - https://doi.org/10.1007/s40194-021-01151-x SN - 1878-6669 SN - 0043-2288 SP - 1 EP - 9 PB - Springer CY - Heidelberg AN - OPUS4-52933 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Tatzel, Michael A1 - Oelze, Marcus A1 - Frick, Daniel A. A1 - Di Rocco, Tommaso A1 - Liesegang, Moritz A1 - Stuff, Maria A1 - Wiedenbeck, Michael T1 - Silicon and oxygen isotope fractionation in a silicified carbonate rock N2 - Silicon isotope fractionation during silicification is poorly understood and impedes our ability to decipher paleoenvironmental conditions from Si isotopes in ancient cherts. To investigate isotope fractionation during silica-for-carbonate replacement we analyzed the microscale Si and O isotope composition in different silica phases in a silicified zebra dolostone as well as their bulk δ18O and Δ’17O compositions. The subsequent replacement of carbonate layers is mimicked by decreasing δ18O and δ30Si. The textural relationship and magnitude of Si and O isotope fractionation is best explained by near-quantitative silica precipitation in an open system with finite Si. A Rayleigh model for silicification suggests positive Ɛ30/28Si during silicification, conforming with predictions for isotope distribution at chemical equilibrium from ab-initio models. Application of the modelled Ɛ30Si-T relationship yields silicification temperatures of approx. 50°C. To reconcile the δ18Ochert composition with these temperatures, the δ18O of the fluid must have been between -2.5 and -4 ‰, compositions for which the quartz phases fall close to the oxygen equilibrium fractionation line in three-isotope space. Diagenetic silica replacement appears to occur in O and Si isotopic equilibrium allowing reconstructions of temperatures of silicification from Si isotopes and derive the δ18O composition of the fluid – a highly desired value needed for accurate reconstructions of the temperature- and δ18O histories of the oceans. KW - Silicon isotopes PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-603430 DO - https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2024.122120 SN - 0009-2541 VL - 658 SP - 1 EP - 13 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-60343 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Häßler, Dustin A1 - Mund, Maximilian A1 - Daus, Lars-Hendrik A1 - Hothan, Sascha A1 - Schaumann, Peter A1 - Schartel, Bernhard T1 - Durability of intumescent coatings and recommendations for test concepts for a working life of more than 10 years N2 - It is an essential requirement for all building products to ensure durability of their fire safety. Throughout the working life of products, intumescent coatings are aged by certain climatic factors. To predict a lifetime of several years, generally the behaviour of the intumescent coating is extrapolated based on accelerated artificial ageing. The established German and European procedures to assess the durability assume a working life of at least 10 years. For a longer period, additional evidence is required; yet the procedure and the specifications to justify this are not described. In addition to addressing this formal lack, from a scientific point of view it is necessary to investigate the degradation of intumescent coatings in detail and to propose a reliable test concept to assess durability for more than 10 years. This paper summarises the existing knowledge about the ageing of intumescent coatings. The results of various demanding weathering approaches are presented for two intumescent coatings tested in a joint research project. Moreover, formulations with a reduced amount of functionally relevant components were analysed to gain insight into the associated effects. Derived from these research results and knowledge, recommendations are proposed to assess the durability of intumescent coatings for more than 10 years based on a combination of verifications. KW - Ageing KW - Fire protection KW - Intumescent coating KW - Steel construction KW - Working life PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-603852 DO - https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2024.104173 SN - 0379-7112 VL - 146 SP - 1 EP - 10 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-60385 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -