TY - CONF A1 - Hilgenberg, Kai A1 - Madia, Mauro T1 - Additive Fertigung von Bauteilen und Strukturen – Grenzen, Risiken, Chancen N2 - Dieser Eröffnungsvortrag des DVM-Tages beleuchtet Herausforderungen in der additiven Fertigung und plädiert für eine enge Zusammenarbeit von Fertigungstechnik und Bruchmechanik für die Vorhersage der Lebensdauer AM-gefertigter Komponenten. T2 - DVM-Tag CY - Berlin, Germany DA - 08.04.2025 KW - Additive Fertigung KW - Digitale Qualitätssicherung KW - Ermüdungsfestigkeit PY - 2025 AN - OPUS4-62971 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Poka, Konstantin A1 - Ali, Sozol A1 - Saeed, Waleed A1 - Merz, Benjamin A1 - Epperlein, Martin A1 - Hilgenberg, Kai T1 - Quality assurance via a cyber physical system of a PBF-LB/M machine N2 - Powder Bed Fusion with Laser Beam of Metals (PBF-LB/M) faces challenges in reproducibility and quality assurance, even for widely applied alloys like AlSi10Mg. This work introduces a digital provenance framework for PBF-LB/M, showcased through the EOS M 300–4 multi-laser machine. An Extract, Transform, Load (ETL) pipeline autonomously captures machine data, including scan vectors as well as process signals, and organizes them into a Digital Shadow (DS). The DS is further extended by external data sources, such as Melt Pool Monitoring (MPM), to enable comprehensive analysis and root cause identification. This approach ensures continuous data representation and facilitates the development of new quality metrics. Moreover, the framework enhances quality assurance and traceability, supports compliance with industry standards, and improves productivity. It also enables more precise cost calculations and predictive maintenance. By addressing these challenges, the framework is essential for advancing PBF-LB/M in industrial applications, achieving greater consistency and scalability in production. KW - PBF-LB/M KW - Data driven quality assurance KW - Data engineering KW - Digital shadow PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-625187 DO - https://doi.org/10.1007/s40964-025-00978-w SN - 2363-9520 VL - 10 IS - 3 SP - 1771 EP - 1783 PB - Springer Science and Business Media LLC AN - OPUS4-62518 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Werner, Tiago T1 - Kurzrisswachstum in additiv gefertigtem austenitischem Edelstahl 316L N2 - Diese Untersuchung beschäftigt sich mit der Charakterisierung von Kurzrisswachstum in mittels Laser-Pulverbett-Verschmelzen (LPBF - Laser Powder Bed Fusion) hergestelltem rostfreien austenitischen Stahl. Spezifischer wird die Ermittlung zyklischer R-Kurven untersucht. Diese beschreiben den Aufbau des Widerstands gegen Ermüdungsrisswachstum - d.h. des Schwellenwertes - aufgrund von Rissschließeffekten bei physikalisch kurzen Rissen. Mit Hilfe der zyklischen R-Kurven kann die Fähigkeit eines Bauteils, physikalisch kurze Risse zu arretieren, charakterisiert werden. Wir verfügen damit über eine Schnittstelle zwischen klassischer Ermüdung und Bruchmechanik. Das ist gerade auch für additiv gefertigte (AM – Additive Manufacturing) Materialien von Interesse. Diese weisen prozessintrinsische Defekte auf, die als Initiierungsstellen kurzer Ermüdungsrisse agieren. Im Rahmen der experimentellen Untersuchungen wurden zyklische R-Kurven für konventionellen und LPBF AISI-316L-Stahl ermittelt. Insbesondere wurde der Einfluss verschiedener Wärmebehandlungen (WB1: 450°C, WB2: 800°C und WB3: 900°C) auf das Wachstumsverhalten physikalisch kurzer Risse im LPBF-Material untersucht. Aufgrund hoher Eigenspannungen war die Ermittlung des Kurzrisswachstumsverhaltens bei WB1 nicht möglich. Für WB2 und WB3 ergaben sich sehr unterschiedliche zyklische R-Kurven. Untersuchungen der Eigenspannungen, der Bruchfläche (insbesondere der Rauheit) und der Mikrostruktur sollen die Ursachen für das unterschiedliche Verhalten erklären. Die Ergebnisse werden mit den Verhältnissen in konventionellem Material verglichen. T2 - 41. Werkstoffmechanikseminar TU Darmstadt CY - Online meeting DA - 26.10.2020 KW - AM KW - Additiv KW - Zyklische R-Kurve KW - 316L KW - Ermüdung KW - Ermüdungsrisswachstum KW - Risswachstum PY - 2020 AN - OPUS4-51603 LA - mul AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kempf, A. T1 - Einfluss der Porosität auf die Duktilitätseigenschaften von additiv gefertigtem AlSi10Mg N2 - Die Werkstoffeigenschaften im selektiven Laserstrahlschmelz-Verfahren hergestellter Bauteile werden von einer Vielzahl technologischer Parameter beeinflusst, sodass sich die Fertigungsgüte verschiedener Anlagen voneinander unterscheiden kann. Vor diesem Hintergrund wurde in der vorliegenden Arbeit untersucht, inwiefern sich durch verschiedene nachgelagerte Wärmebehandlungen die Mikrostruktur und die quasistatischen Festigkeitseigenschaften von Proben aus der Aluminiumlegierung AlSi10Mg, die mit verschiedenen Anlagen, Pulvern, Belichtungsstrategien und Prozessparametern gefertigt wurden, harmonisieren lassen. Die Versuche zeigten u.a., dass die erheblichen Festigkeitsunterschiede im Ausgangszustand unabhängig von der angewendeten Wärmebehandlungsroute aufgehoben wurden. Dennoch wurden signifikante Unterschiede in der Duktilität ermittelt. Anhand umfangreicher Bruchflächenanalysen konnte nachgewiesen werden, dass die in der Bruchfläche ermittelte Porosität eine lineare Korrelation zu der Bruchdehnung aufwies. T2 - 5. Tagung des DVM-Arbeitskreises Additiv gefertigte Bauteile und Strukturen CY - Online meeting DA - 04.11.2020 KW - Duktilität KW - Additive Fertigung KW - Laser powder bed fusion KW - AlSi10Mg KW - Festigkeit PY - 2020 AN - OPUS4-51656 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 - JOUR A1 - Hildebrand, G. A1 - Sänger, Johanna Christiane A1 - Schirmer, U. A1 - Mantei, W. A1 - Dupuis, Y. A1 - Houbertz, R. A1 - Liefeith, K. T1 - Process Development for Additive Manufacturing of Alumina Toughened Zirconia for 3D Structures by Means of Two-Photon Absorption Technique N2 - Additive manufacturing is well established for plastics and metals, and it gets more and more implemented in a variety of industrial processes. Beside these well-established material platforms, additive manufacturing processes are highly interesting for ceramics, especially regarding resource conservation and for the production of complex three-dimensional shapes and structures with specific feature sizes in the µm and mm range with high accuracy. The usage of ceramics in 3D printing is, however, just at the beginning of a technical implementation in a continuously and fast rising field of research and development. The flexible fabrication of highly complex and precise 3D structures by means of light-induced photopolymerization that are difficult to realize using traditional ceramic fabrication methods such as casting and machining is of high importance. Generally, slurry-based ceramic 3D printing technologies involve liquid or semi-liquid polymeric systems dispersed with ceramic particles as feedstock (inks or pastes), depending on the solid loading and viscosity of the system. This paper includes all types of photo-curable polymer-ceramic-mixtures (feedstock), while demonstrating our own work on 3D printed alumina toughened zirconia based ceramic slurries with light induced polymerization on the basis of two-photon absorption (TPA) for the first time. As a proven exemplary on cuboids with varying edge length and double pyramids in the µm-range we state that real 3D micro-stereolithographic fabrication of ceramic products will be generally possible in the near future by means of TPA. This technology enables the fabrication of 3D structures with high accuracy in comparison to ceramic technologies that apply single-photon excitation. In sum, our work is intended to contribute to the fundamental development of this technology for the representation of oxide-ceramic components (proof-of-principle) and helps to exploit the high potential of additive processes in the field of bio-ceramics in the medium to long-term future. KW - Additive manufacturing KW - Ceramics 3D printing KW - Two-photon adsorption KW - Polymer-ceramic mixtures KW - Bio-ceramic engineering PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-526672 DO - https://doi.org/10.3390/ceramics4020017 VL - 4 IS - 2 SP - 224 EP - 239 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-52667 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Teske, Tanita T1 - Untersuchung des Potentials des Kaltgasspritzens für die Reparatur zyklisch belasteter Bauteile N2 - Das Kaltgasspritzen als Reparaturverfahren bietet die Möglichkeit den teuren Austausch beschädigter Bauteile in der Luft- und Raumfahrt zu vermeiden. In dieser Arbeit wurden das Potential an der Aluminiumlegierung AL6061-T6, unter Verwendung von Stickstoff als Prozessgas, untersucht. Mit Fokus auf das In-situ Kugelstrahlen, zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften, wurden quasi-statische Zugversuche und einachsige Zeitfestigkeitsversuche durchgeführt. Im Ergebnis zeigte sich die Verbesserung der Adhäsion zwischen Grundwerkstoff und aufgebrachten Material als entscheidendes Kriterium für eine erfolgreiche Anwendung. Zur Verbesserung der Adhäsion wurden die Substratoberflächen laserstrukturiert und der Einfluss mit Adhäsionsversuchen überprüft. T2 - 9. Tagung des DVM-Arbeitskreises Additiv gefertigte Bauteile und Strukturen CY - Stuttgart, Germany DA - 06.11.2024 KW - Kaltgasspritzen KW - Reparatur KW - Ermüdungsfestigkeit KW - Laserstrukturierung KW - Luft- und Raumfahrt PY - 2024 AN - OPUS4-63179 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Maasch, Philipp T1 - Numerical Modelling of Deformation-Induced Martensitic Transformation in Additively Manufactured 316L Stainless Steel under Cryogenic Conditions N2 - Cryogenic structural components, including collars, bladders, and keys for superconducting magnets, as well as elements for liquid hydrogen storage systems, are often fabricated from austenitic stainless steel (e.g., 316L) due to favorable mechanical properties and corrosion resistance. However, producing these complex geometries through traditional methods is challenging. Additive manufacturing presents a promising alternative, though the numerical understanding of material behavior under extreme cryogenic conditions remains limited. This study advances the numerical simulation of deformation-induced martensitic transformation (DIMT) in additively manufactured fused filament fabricated (FFF) 316L stainless steel. Central to this effort is the prediction of tensile behavior at temperatures ranging from ambient down to 4K. Supporting experiments—including tensile tests and microstructural characterization via scanning electron microscopy (SEM) and computed tomography (CT)—provide essential input parameters and validation data for the numerical framework. The numerical modelling in this study is based on a nonlinear, temperature-dependent finite element approach incorporating a newly developed constitutive material law. This law couples a phase-kinetic description of the martensitic transformation with a mixed kinematic/isotropic plastic hardening formulation. By solving the underlying conservation laws and boundary conditions while considering temperature-dependent material parameters, the model provides a realistic representation of stress-strain states and evolving martensitic phase fractions across a wide range of thermal conditions. The implementation within a commercial finite element software relies on user-defined subroutines that integrate the constitutive relations and transformation kinetics. The simulations use adaptive time-stepping and iterative strategies to handle highly nonlinear, cryogenic loading scenarios efficiently. After parameter identification through experimental data, the numerical results are systematically compared with measured values from tensile tests and microstructural analyses. This iterative validation process continuously enhances the predictive capability of the model. By merging advanced material-theoretical concepts with robust numerical methods, the presented framework offers deeper insight into the mechanical behavior of additively manufactured austenitic steels under extreme thermal conditions. Ultimately, it supports the targeted design and optimization of cryogenic lightweight components and contributes to the fundamental understanding of material modeling challenges in applied mechanics. T2 - 95th GAMM 2025 Poznan CY - Poznan, Poland DA - 07.04.2025 KW - Constitutive Modelling KW - Deformation-induced martensitic transformation KW - Cryogenic Conditions KW - Fused Filament Fabrication KW - Austenitic stainless steel 316L PY - 2025 AN - OPUS4-63198 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kempf, A. A1 - Hilgenberg, Kai T1 - Einfluss der Porosität auf die Duktilitätseigenschaften von additiv gefertigtem AlSi10Mg N2 - Die Werkstoffeigenschaften im selektiven Laserstrahlschmelz-Verfahren hergestellter Bauteile werden von einer Vielzahl technologischer Parameter beeinflusst, sodass sich die Fertigungsgüte verschiedener Anlagen voneinander unterscheiden kann. Vor diesem Hintergrund wurde in der vorliegenden Arbeit untersucht, inwiefern sich durch verschiedene nachgelagerte Wärmebehandlungen die Mikrostruktur und die quasistatischen Festigkeitseigenschaften von Proben aus der Aluminiumlegierung AlSi10Mg, die mit verschiedenen Anlagen, Pulvern, Belichtungsstrategien und Prozessparametern gefertigt wurden, harmonisieren lassen. Die Versuche zeigten u.a., dass die erheblichen Festigkeitsunterschiede im Ausgangszustand unabhängig von der angewendeten Wärmebehandlungsroute aufgehoben wurden. Dennoch wurden signifikante Unterschiede in der Duktilität ermittelt. Anhand umfangreicher Bruchflächenanalysen konnte nachgewiesen werden, dass die in der Bruchfläche ermittelte Porosität eine lineare Korrelation zu der Bruchdehnung aufwies. T2 - 5. Tagung des Arbeitskreises Additiv gefertigte Bauteile und Strukturen CY - Online Meeting DA - 04.11.2020 KW - Wärmebehandlung KW - Additive Fertigung KW - Laser powder bed fusion KW - AlSi10Mg KW - Ringversuch PY - 2020 SN - 2509-8772 VL - 405 SP - 93 EP - 104 AN - OPUS4-51657 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Werner, Tiago T1 - Damage tolerant design of metallic AM parts N2 - Additive Manufacturing (AM) opens new possibilities in the design of metallic components, including very complex geometries (e.g. structures optimized for certain loads), optimization of materials (e.g. gradient materials) and cost-effective manufacturing of spare parts. In the recent years, it has been used for the first safety-relevant parts, but the consideration of cyclic mechanical behavior in AM is still at the very beginning. The reason for this is the complexity of mechanical material properties, i.e. inhomogeneity, anisotropy and a large number of defects frequently textured and characterized by large scattering in size. Additionally, high surface roughness and residual stresses with complex distributions are typical of AM. Due to these reasons, the transferability of experimentally determined properties from specimens to components is a challenge. This presentation provides an overview of the questions concerning the application of AM to safety-relevant components. Possible strategies for the fatigue design of such components are presented. Besides the Kitagawa-Takahashi-diagram method and the cyclic R-curve analysis as approaches for damage-tolerant design, the identification of critical locations, the problem of representative material properties and the handling of residual stresses are addressed. T2 - 4th international symposium on Fatigue Design and Material Defects CY - Online meeting DA - 26.05.2020 KW - Additive Manufacturing KW - Cyclic R-Curve KW - Component assessment PY - 2020 AN - OPUS4-50938 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Madia, Mauro T1 - Influence of defects on the fatigue strength of parts repaired by cold spray N2 - Cold spray repair is a promising and cost-saving alternative to replacing worn parts. Depositing of materials into machined damage volumes in decent quality can restore the performance of refurbished parts and extend their working life. Furthermore, repair counts as resource-efficient and green process in a world targeting at decarbonization of many industrial sectors. Despite the advantages, cold spray repair still suffers from major limitations which prevent its application in safety relevant parts. The main factors influencing the structural integrity concern the adhesion strength, inherent non-bonded internal interfaces, the reduced ductility by work hardening during the manufacturing process, and the presence of residual stresses. This work presents the results of the collaborative project CORE devoted to the development of automatized repair of aerospace parts by cold spray. The investigations considered the aluminum alloy Al6061-T6 which combines medium-high strength, good workability, and high corrosion resistance. Quasi-static tensile tests, high cycle fatigue and fatigue crack propagation tests were performed to compare the performance of base and repaired materials. These were complemented by fractographic and microstructural investigations. T2 - 5th International Symposium on Fatigue Design and Material Defects CY - Trento, Italy DA - 14.05.2025 KW - Cold Spray KW - Component Repair KW - Fatigue Strength KW - Defects KW - Surface Treatment PY - 2025 AN - OPUS4-63146 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Strobl, Domninic T1 - PGD in thermal transient problems with a moving heat source – a sensitivity study on factors affecting accuracy and efficiency N2 - Thermal transient problems, essential in applications like welding and additive metal manufacturing, are characterized by a dynamic evolution of temperature. Accurately simulating these phenomena is often computationally expensive, thus limiting the application, e. g. for model parameter estimation or online process control. Model order reduction, a solution to preserve accuracy while reducing complexity, is explored. This paper addresses challenges in developing a reduced model using the Proper Generalized Decomposition (PGD) for transient thermal problems with a specific treatment of the moving heat source within the reduced model. Factors affecting accuracy, convergence, and computational cost, such as discretization methods (finite element and finite difference), a dimensionless formulation, the size of the heat source, and the inclusion of material parameters as additional PGD variables are examined across progressively complex examples. The results demonstrate the influence of these factors on the PGD model's performance and emphasize the importance of their consideration when implementing such models. For thermal examples it is demonstrated that a PGD model with a finite difference discretization in time, a dimensionless representation, a mapping for a moving heat source, and a spatial domain non-separation yields the best approximation to the full order model. KW - Additive manufacturing KW - Mapping for unseparable load KW - Model order reduction KW - Proper generalized decomposition KW - Sensitivity analysis KW - Thermal transient problem PY - 2024 DO - https://doi.org/10.5281/zenodo.10102489 PB - Zenodo CY - Geneva AN - OPUS4-62235 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Werner, Tiago A1 - Teske, Tanita A1 - Hilgenberg, Kai A1 - Mauro, Madia A1 - Nielsen, S. A1 - Gärtner, F. A1 - Klassen, T. T1 - Untersuchung des Potenzials von Kaltgasspritzen für die Reparatur zyklisch belasteter Bauteile T1 - Investigation on the capability of cold-spray for repair of cyclically loaded components N2 - Die Reparatur mittels Kaltgasspritzen ist eine vielversprechende Alternative zum teuren Austausch fehlerbehafteter Bauteile in der Luft- und Raumfahrt. Im Rahmen dieser Arbeit wurde das Potential des Verfahrens an der hochfesten Aluminiumlegierungen Al6061-T6 unter Anwendung von Stickstoff als kostengünstiges Prozessgas untersucht. Es wurden quasi-statische Zugversuche und einachsige Zeitfestigkeitsversuche mit besonderem Fokus auf das in-situ Kugelstrahlen zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften durchgeführt. Im Ergebnis wurde die Verbesserung der Adhäsion zwischen Substrat und aufgebautem Werkstoff als entscheidendes Kriterium für eine Anwendbarkeit ermittelt. Die Laserstrukturierung von Substratoberflächen ist hierfür vielversprechend und wurde im Rahmen der Arbeit mittels Adhäsionsversuchen untersucht. N2 - Repair by cold-spray is a promising alternative to the costly replacement of flawed components in aerospace applications. In the present work this process was investigated on the high-strength aluminum alloy Al6061-T6. For the cold-spray process, inexpensive Nitrogen was used as process-gas. Quasi-static tensile and highcycle- fatigue tests (HCF) were performed, focusing on in-situ shot peening to improve the mechanical properties of the repaired part. An improved adhesion between substrate and built-up material was identified as a key-factor for the applicability of the process. Under this respect laser-structuring of the substrate surface was applied and its effect on the mechanical performance of the restored samples were examined by adhesion tests. T2 - 9. Tagung des DVM-Arbeitskreises Additiv gefertigte Bauteile und Strukturen CY - Stuttgart, Germany DA - 06.11.2024 KW - Kaltgasspritzen KW - cold-spray KW - Reparatur KW - Repair KW - Ermüdungsfestigkeit KW - Fatigue KW - Luft- und Raumfahrt KW - Aerospace KW - Substratvorbehandlung KW - Substrate pre-treatment PY - 2024 DO - https://doi.org/10.48447/ADD-2024-BB VL - 409 SP - 67 EP - 79 AN - OPUS4-63182 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tang, Chi-Long T1 - Sub-4 nm particles from FFF-3D printing measured with the TSI 1 nm CPC and the Airmodus A11 nCNC N2 - Concerns have been raised as Fused Filament Fabrication (FFF) desktop 3D printer emits harmful ultrafine particles (dP < 100 nm) during operation in indoor spaces. However, the vast majority of previous emission studies have neglected the possible occurrence of sub-4 nm particles by using conventional condensation particle counter (CPC) for detection. Thus, the total particle emission could be systematically underestimated. This study has compared two diethylene glycol (DEG) based instruments to evaluate their suitability for measuring organic FFF particles in the sub-4 nm size range either as particle counter or as a particle size spectrometer. T2 - European Aerosol Conference 2024 CY - Tampere, Finland DA - 25.08.2024 KW - Air pollution KW - Emission testing KW - FFF-3D printing KW - Sub-4nm particles KW - Ultrafine particles PY - 2024 AN - OPUS4-60930 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Zerbst, Uwe A1 - Madia, Mauro ED - Yadroitsev, I. ED - Yadroitsava, I. ED - Du Plessies, A. ED - McDonald, E. T1 - Structural integrity II: fatigue properties N2 - If a component is cyclically loaded, its load carrying capacity is considerably lower than in the monotonic loading case. This general observation applies in particular to L-PBF parts. The causes of this are mainly material defects such as pores and unwelded regions (Chapter 8) and a pronounced surface roughness in the as-built condition (Chapter 9). In addition, effects due to the anisotropy of the microstructure (Chapter 6) and a complex residual stress pattern (Chapter 7) play an important role. A consequence is that common strategies of fatigue assessment cannot be transferred to L-PBF applications without modifications. Due to the inhomogeneity of the material, the determination of representative material properties and the transfer to the component is a problem, and this is also the case with regard to the consideration of defects, surface roughness and residual stresses. The chapter gives a brief introduction to these problem areas. KW - Fatigue crack propagation stagesdefects KW - Fatigue strength KW - Fatigue life KW - Fracture mechanics PY - 2021 SN - 978-0-12-824090-8 DO - https://doi.org/10.1016/B978-0-12-824090-8.00015-9 SP - 377 EP - 394 PB - Elsevier Inc. CY - Amsterdam ET - 1 AN - OPUS4-52854 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tamsen, Erik T1 - Towards an automatic optimization framework for performance oriented precast concrete design N2 - Concrete has a long history in the construction industry and is currently one of the most widely used building materials. Especially precast concrete elements are frequently utilized in construction projects for standardized applications, increasing the quality of the composite material, as well as reducing the required building time. Despite the accumulated knowledge, continuous research and development in this field is essential due to the complexity of the composite combined with the ever-growing number of applications and requirements. Especially in view of global climate change, design aspects as CO2 emissions and resource efficiency require new mix designs and optimization strategies. A result of the material’s high complexity and heterogeneity on multiple scales is that utilizing the full potential with changing demands is highly challenging, even for the established industry. We propose a framework based on an ontology, which automatically combines experimental data with numerical simulations. This not only simplifies experimental knowledge transfer, but allows the model calibration and the resulting simulation predictions to be reproducible and interpretable. This research shows a way towards a more performance oriented material design. Within this talk we present our workflow for an automated simulation of a precast element, demonstrating the interaction of the ontology and the finite element simulation. We show the automatic calibration of our early-age concrete model [1, 2], to improve the prediction of the optimal time for the removal of the form work. T2 - The 8th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS) 2022 CY - Oslo, Norway DA - 05.06.2022 KW - Performance oriented concrete design KW - Early-age concrete KW - Precast concrete KW - Ontology KW - Optimization workflow PY - 2022 AN - OPUS4-55302 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Koch, Claudia T1 - Marktüberwachung und Digitalisierung der Qualitätsinfrastruktur: Initiative QI-Digital N2 - Der Vortrag gibt einen Überblick zur Digitalisierung der Qualitätsinfrastruktur sowie den Aktivitäten der Initiative QI-Digital, in der die BAM engagiert ist um Lösungen für eine moderne QI zu entwickeln, erproben und die Anwendung zu bringen. Besonderes Augenmerk liegt auf der Bedeutung und Nutzbarmachung für die Marktüberwachung. T2 - Deutsche Marktüberwachungskonferenz 2024 CY - Berlin, Germany DA - 27.11.2024 KW - Qualitätsinfrastruktur KW - Marktüberwachung KW - Digitalisierung KW - Digitale Transformation PY - 2024 AN - OPUS4-62056 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Andrés Arcones, Daniel A1 - Diercks, Philipp A1 - Robens-Radermacher, Annika A1 - Rosenbusch, Sjard Mathis A1 - Tamsen, Erik A1 - Tyagi, Divyansh A1 - Unger, Jörg F. T1 - FenicsXConcrete N2 - FenicsXConcrete is a Python package for the simulation of mechanical problems. The general PDE solving software FEniCSx is extended with classes describing experimental setups, mechanical problems, thermo-mechanical problems, additive manufacturing and sensors. KW - FEM KW - Fenics KW - Concrete modelling PY - 2023 UR - https://github.com/BAMresearch/FenicsXConcrete DO - https://doi.org/10.5281/zenodo.7780757 PB - Zenodo CY - Geneva AN - OPUS4-59121 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pelkner, Matthias T1 - Simulation und Analyse des Einflusses der Prozesswärme in der additive Fertigung auf Leitfähigkeit und Wirbelstromsignale N2 - Additive Fertigungstechnologien gewinnen zunehmend an Bedeutung. Insbesondere das Laser-Pulverbettschmelzen findet häufig Anwendung bei der Herstellung komplexer Funktionsbauteile oder kleiner Serien von Werkstücken. In sicherheitskritischen Bereichen, wie der Luft- und Raumfahrt, ist eine umfassende Qualitätskontrolle unverzichtbar. Traditionell werden hierfür nach der Fertigung zerstörungsfreie „Offline“-Prüfmethoden wie die Computertomographie eingesetzt. Um die Effizienz und Wirtschaftlichkeit zu erhöhen, wurden jedoch in jüngster Zeit Online-Prüfverfahren (in-situ) wie die Wirbelstromprüfung oder die optische Tomographie weiterentwickelt. Bei der in-situ-Wirbelstromprüfung werden die zuletzt gefertigten Schichten überprüft. Aufgrund des durch den Fertigungsprozess eingebrachten Wärmeflusses ist die Oberfläche dieser Schichten deutlich stärker erhitzt als die Umgebungstemperatur im Bauraum. Diese Erwärmung führt zu einem Anstieg des spezifischen Widerstands, wodurch die erzeugten Wirbelströme in der Oberfläche schwächer werden, und die Signalstärke abnimmt. Eine Anpassung der Anregefrequenz kann jedoch dazu beitragen, diesen Effekt zu reduzieren. Der vorliegende Beitrag untersucht die Auswirkungen unterschiedlicher Oberflächentemperaturen auf die Wirbelströme. Dafür wurden die von einer Sonde erzeugten Wirbelströme bei variierenden Oberflächentemperaturen – und damit bei unterschiedlichen Leitfähigkeitswerten – simuliert. Grundlage dieser Simulationen waren temperaturabhängige Leitfähigkeitswerte von additiv gefertigten Bauteilen aus dem Werkstoff 316L, die zuvor ermittelt wurden. Ziel dieser Untersuchungen ist die Entwicklung und Präsentation einer Strategie zur Anpassung der Wirbelstromprüfung während des Fertigungsprozesses. T2 - DGZfP-Jahrestagung 2025 CY - Berlin, Germany DA - 26.05.2025 KW - Wirbelstromprüfung KW - Magnetosresistive Sensoren KW - FEM-Simulationen KW - Elektrische Leitfähigkeit KW - Online-Prüfung KW - Additive Fertigung PY - 2025 AN - OPUS4-63283 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rhode, Michael T1 - Fügetechnik für Wasserstofftechnologien: Ausgewählte Themen und Herausforderungen N2 - Die Präsentation fasst die Bedeutung der Fügetechnik für Wasserstofftechnologien im Rahmen der Arbeiten für einer Studie (DVS-Berichte Nr. 373) mit besonderer Berücksichtigung der Normung und Regelwerkssetzung zusammen. T2 - Sitzung des DIN-Gemeinschaftsarbeitsausschusses NA 092 00 05 GA, NAS/NMP: Zerstörende Prüfung von Schweißverbindungen CY - Online meeting DA - 10.03.2022 KW - Wasserstoff KW - Fügetechnik KW - Schweißen KW - Wasserstofftechnologien KW - Bedeutung PY - 2022 AN - OPUS4-54447 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -