TY - CONF A1 - Lecompagnon, Julien T1 - Lasers: A versatile Heat Source for Modern Active Thermographic Testing N2 - The properties of laser radiation result in a wide range of applications, making laser technologies indispensable in areas such as industry, science and medicine. The possible areas of application for thermography in this context are just as diverse. Thermography is used in laser applications when permanent monitoring and control of thermal development is necessary. Among others, this is the case in additive manufacturing, laser-based measuring devices and non-destructive testing. Furthermore, thermography is ideally suited as a testing method when it comes to ensuring the quality of the laser itself. In this talk it is outlined, how lasers can be used as a heat source in active thermographic testing. Furthermore, two special variants (spatial & temporal structured heating) are described, for which lasers are highly suitable. T2 - Webinar: Laser Technologies Benefiting from Infrared Thermography CY - Online meeting DA - 24.04.2024 KW - Thermography KW - Laser KW - NDT PY - 2024 UR - https://www.infratec.eu/press/press-releases/details/2024-03-04-laser-technologies-benefiting-from-infrared-thermography/ AN - OPUS4-59934 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lecompagnon, Julien T1 - Nondestructive defect characterization using full-frame spatially structured super resolution laser thermography N2 - Die laserbasierte aktive thermografische Prüfung als berührungslose Methode der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung (NDT) basiert auf der aktiven Erwärmung des Testobjekts (OuT) und Messung des resultierenden Temperaturanstiegs mit einer Infrarotkamera. Dadurch bedingt können systematische Abweichungen vom vorhergesagten Erwärmungsverhalten Aufschluss über dessen innere Struktur geben. Jedoch ist das Auflösungsvermögen für innenliegende Defekte durch die diffusive Natur der Wärmeleitung in Festkörpern begrenzt. Thermografische Super-Resolution (SR)-Methoden zielen darauf ab, diese Limitation durch die Kombination mehrerer Messungen mit jeweils unterschiedlicher strukturierter Erwärmung und mathematischer Optimierungsmethoden zu überwinden. Zur Rekonstruktion innerer Defekte mithilfe thermografischer SR-Rekonstruktionsmethodik wird für die Gesamtheit mehrerer Messungen ein schlecht gestelltes und stark regularisiertes inverses mathematisches Problem gelöst, was in einer dünnbesetzten Karte der internen Defektstruktur des OuTs resultiert. Der vorliegende Vortrag gibt einen Überblick über die geleisteten Arbeiten in diesem Gebiet im Rahmen der hier mit dem Wissenschaftspreis der DGZfP 2024 prämierten Arbeit. T2 - Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Zerstörungsfreie Prüfung (DGZfP) 2024 CY - Osnabrück, Germany DA - 06.05.2024 KW - Thermografie KW - Laser KW - ZfP KW - Super-Resolution KW - DLP KW - DMD PY - 2024 AN - OPUS4-60007 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lecompagnon, Julien T1 - Automatisierte aktive thermografische Prüfung N2 - Aktive thermografische Prüfung ist ein vielseitiges Instrument in der Familie der zerstörungsfreien Prüfverfahren. Der Einzug moderner Lasertechnologie hat hier bedeutende neue Anwendungsfelder eröffnet. In Kombination mit Industrierobotik können nun beispielsweise beliebig komplex geformte Bauteile großflächig vollautomatisiert auf Oberflächenrisse überprüft werden. Der hier vorliegende Vortrag gibt einen Überblick über die Grundlagen der Laserthermografie, zeigt unsere Anstrengungen am Fachbereich im Bereich der automatisierten thermografischen Detektion von Oberflächenrissen und gibt ein Ausblick über neue moderne Thermografieverfahren aus der Forschung. T2 - VATH Frühjahrssymposium CY - Lingen, Germany DA - 26.04.2024 KW - Thermografie KW - Laser KW - ZfP PY - 2024 AN - OPUS4-59965 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Pittner, Andreas A1 - Schürmann, Karsten ED - Böhmer, Heike ED - Brinkmann-Wicke, Tanja ED - Sell, Sabine ED - Simon, Janet ED - Tebben, Cornelia T1 - Automatisierte Rohrknotenfertigung in der Offshore-Windenergie – Potenzial zum Leichtbau im schweren Stahlbau N2 - Um den Klimawandel wirksam zu bekämpfen, ist es entscheidend, fossile Brennstoffe durch erneuerbare Energiequellen wie Wind-, Solar- und Wasserkraft sowie alternative Energieträger, beispielsweise grünen Wasserstoff, zu ersetzen. Offshore-Windenergie spielt hierbei eine zentrale Rolle, da sie dank der Kombination aus globaler Verfügbarkeit, relativ geringen Betriebskosten und fortgeschrittenem technischen Entwicklungsstand besonders geeignet ist, zur regenerativen Stromerzeugung beizutragen. Sie ist zudem ein Schlüsselelement für die Umsetzung des Europäischen Green Deals, der das Ziel verfolgt, bis 2050 Klimaneutralität in der EU zu erreichen. Expertenschätzungen zufolge ist eine Steigerung der aktuellen Kapazität von 25 GW im Jahr 2020 auf etwa 450 GW notwendig, um diese ambitionierten Ziele zu erfüllen. Bei der Entwicklung zukünftiger Offshore-Windparks, insbesondere in tieferen Gewässern, gewinnen Jacket-Gründungsstrukturen an Bedeutung. Diese Strukturen, die eine höhere Steifigkeit bei geringerem Materialeinsatz im Vergleich zu den bisher vorherrschenden Monopile-Gründungen bieten, basieren auf komplexen, räumlich aufgelösten Konstruktionen, die ähnlich den Öl- und Gasplattformen entwickelt werden. Die Herstellung der Jacketknoten, die bislang überwiegend manuell geschweißt wurden, birgt erhebliches Optimierungspotential. Durch Automatisierung und Digitalisierung der Fertigungsprozesse könnten nicht nur die Effizienz gesteigert, sondern auch die Qualität der Endprodukte durch präzise Überwachung und Kontrolle der Produktionsparameter verbessert werden. Diese technologischen Fortschritte sind für die Skalierung der Offshore-Windenergie und die Erreichung der Klimaziele von entscheidender Bedeutung. KW - Automatisierte Fertigung KW - Offshore Windenergie KW - Jacket-Gründungsstrukturen KW - Aufgelöste Tragstrukturen KW - Leichtbau PY - 2022 SN - 978-3-7388-0719-6 SP - 260 EP - 266 PB - Fraunhofer IRB Verlag CY - Stuttgart AN - OPUS4-59502 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schröder, Nina A1 - Rhode, Michael A1 - Kannengießer, Thomas A1 - Kadoke, Daniel A1 - Kruse, Julius T1 - Auswirkungen von Titan und Niob auf das metallurgische Schweißverhalten von hochfesten Feinkornbaustählen und deren mechanischen Eigenschaften N2 - Mikrolegierungselemente wie Nb und Ti sind entscheidend für die erwünschte mechanische Festigkeit von vergüteten Feinkornbaustählen mit einer Nennstreckgrenze von ≥ 690 MPa. Aktuelle Spezifikationen geben lediglich Obergrenzen für die chemische Zusammensetzung vor, allerdings können geringfügige Abweichungen erhebliche Auswirkungen auf die mechanischen Eigenschaften haben. Die Vorhersage der Schweißbarkeit und Integrität von Schweißverbindungen stellt aufgrund der variierenden Zusammensetzung und Mikrostrukturen Herausforderungen dar. Unerwünschte Effekte wie Erweichung der Wärmeeinflusszone (WEZ) oder Verfestigung können auftreten. Um dies zu untersuchen, wurden verschiedene Mikrolegierungsrouten mit variierenden Ti- und Nb-Gehalten an Laborschmelzen erforscht. Die Basis jeder Route entsprach der üblichen S690QL in Zusammensetzung und Wärmebehandlung. Dreilagenschweißungen wurden mittels Metallaktivgasschweißens (MAG) durchgeführt, um kritische Gefügebereiche zu identifizieren. Die Analyse konzentrierte sich auf Phasenumwandlungen während der Abkühlung und metallurgisches Ausscheidungsverhalten. Die mechanischen Eigenschaften der Schweißnähte wurden durch Zugversuche ermittelt. Die Ergebnisse zeigen einen bedeutenden Einfluss der Mikrolegierungsroute und Schweißwärmezufuhr auf die Ausscheidungskinetik, trotz insgesamt guter Schweißbarkeit der Werkstoffe. T2 - Bacheloranden-, Masteranden-, Doktoranden Kolloquium CY - Magdeburg, Germany DA - 17.01.2024 KW - WEZ-Erweichung KW - Hochfester Feinkornbaustahl KW - Digital Image Correlation KW - Querzugversuch KW - Mikrolegierungseinfluss PY - 2024 AN - OPUS4-59420 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wandtke, Karsten A1 - Schröpfer, Dirk A1 - Kannengießer, Thomas A1 - Scharf-Wildenhain, R. A1 - Hälsig, A. A1 - Hensel, J. T1 - Einfluss trennender Fertigungsschritte auf die Eigenspannungen in Bauteilen aus hochfestem Stahl N2 - Der Vortrag gibt einen Überblick über den Einfluss trennender Fertigungsschritte auf die Eigenspannungen in Bauteilen aus hochfestem Stahl. T2 - Bachelor-, Master-, Doktoranden-Kolloquium OvGU Magdeburg CY - Magdeburg, Germany DA - 17.01.2024 KW - Hochfester Stahl KW - Additive Fertigung KW - Reparaturschweißen KW - Eigenspannungen PY - 2024 AN - OPUS4-59413 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wandtke, Karsten ED - Becker, Amadeus ED - Schröpfer, Dirk ED - Kromm, Arne ED - Kannengießer, Thomas ED - Scharf-Wildenhain, R. ED - Hälsig, A. ED - Hensel, J. T1 - Residual Stress Evolution during Slot Milling for Repair Welding and Wire Arc Additive Manufacturing of High-Strength Steel Components N2 - High-strength steels offer potential for weight optimization due to reduced wall thicknesses in modern constructions. Additive manufacturing processes such as Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) enable the resource-efficient production of structures. In the case of defects occurring in weld seams orWAAM components due to unstable process conditions, the economical solution is local gouging or machining and repair welding. It is important to understand the effects of machining steps on the multiaxial stress state in conjunction with the design-related shrinkage restraints. Research into how welding and slot milling of welds andWAAM structures affects residual stresses is still lacking. For this reason, component-related investigations with high-strength steels with yield strengths ≥790 MPa are carried out in our research. In-situ digital image correlation (DIC) and ex-situ X-ray diffraction (XRD) were used to analyze the stresses and strains induced on specimens during and after milling. The systematic analyses revealed a significant interaction of the stiffness and microstructure of the specimens with the initial residual stresses induced by welding. Subsequent repair welds can result in significantly higher residual stresses. KW - High strength steels KW - Additive manufacturing KW - Residual stress KW - Repair welding KW - Ditigtal image correlation PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-593515 DO - https://doi.org/10.3390/met14010082 VL - 14 IS - 1 SP - 1 EP - 11 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-59351 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schönsee, Eric A1 - Hüsken, Götz A1 - Jeyifous, Olubunmi Anthony A1 - Mezhov, Alexander A1 - Strangfeld, Christoph T1 - Calculating rheological properties of fresh mortar for additive manufacturing based on experimental, multi-sensor data N2 - Additive manufacturing of concrete structures is a novel and emerging technology. Freecontouring in civil engineering, which allows for entirely new designs, is a significant advantage. Inthe future, lower construction costs are expected with increased construction speeds and decreasingrequired materials and workers. However, architects and civil engineers rely on a certain quality ofexecution to fulfil construction standards. Although several techniques and approaches demonstratethe advantages, quality control during printing is highly challenging and rarely applied. Due to thecontinuous mixing process commonly used in 3D concrete printing, it is impossible to exclude varia-tions in the dry mixture or water content, and a test sample cannot be taken as a representative samplefor the whole structure. Although mortar properties vary only locally, a defect in one layer duringprinting could affect the entire integrity of the whole structure . Therefore, real-time process monitor-ing is required to record and document the printing process.At the Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) a new test rig for the additive man-ufacturing of concrete is built. The primary purpose is measuring and monitoring the properties of amortar during the printing process.The following study investigates an approach for calculating yield stress and plastic viscosity based onexperimentally recorded pressure data. The calculations assume that fresh mortar behaves as a Bing-ham fluid and that the Buckingham-Reiner-equation is applicable. A test setup consisting of rigid pipeswith integrated pressure sensors at different positions is utilized.Monitoring the printing process with different sensors is crucial for the quality control of an ongoingprocess. T2 - Non-Traditional Cement and Concrete 2023 Conference CY - Brno, Czech Republic DA - 25.06.2023 KW - 3DCP KW - Monitoring KW - Additive manufacturing KW - Rheology KW - Bingham fluid KW - Concrete printing PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-598179 DO - https://doi.org/10.4028/p-EV4gPv SN - 1662-0356 VL - 145 SP - 131 EP - 139 PB - Trans Tech Publications CY - Baech AN - OPUS4-59817 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Tabaka, Weronika A1 - Meinel, Dietmar A1 - Schartel, Bernhard T1 - Sacrifice Few to Save Many: Fire Protective Interlayers in Carbon- Fiber-Reinforced Laminates N2 - The fire protection of carbon-fiber-reinforced polymer (CFRP) laminates often relies on flame-retardant coatings, but in some applications, their efficacy may diminish upon direct fire exposure due to rapid pyrolysis. This study introduces an innovative approach by integrating protective interlayers within the laminate structure to enhance the fire resistance. Various materials, including ceramic composite WHIPOX, titanium foil, poly(etherimide) (PEI) foil, basalt fibers, rubber mat, and hemp fibers, were selected as protective interlayers. These interlayers were strategically placed within the laminate layout to form a sacrificial barrier, safeguarding the integrity of the composite. Bench-scale fire resistance tests were conducted, where fire (180 kW/m2) was applied directly to the one side of the specimen by a burner while a compressive load was applied at the same time. Results indicate significant prolongation of time to failure for CFRP laminates with protective interlayers, which is up to 10 times longer. This innovative approach represents a potential advance in fire protection strategies for CFRP laminates, offering improved resilience against fire-induced structural failure. KW - Composites in fire KW - Fire resistance KW - Fire retardant interlayers KW - Laminate design KW - Carbon fibre reinforced PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-601943 DO - https://doi.org/10.1021/acsomega.4c01408 SN - 2470-1343 VL - 9 IS - 22 SP - 23703 EP - 23712 PB - ACS AN - OPUS4-60194 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Barretto, T. A1 - Gentes, S. A1 - Braun, J. A1 - Averin, Anton A1 - Lecompagnon, Julien A1 - Stroncik, N. T1 - Automated non-destructive internal corrosion detection on radioactive drums (ZIKA) N2 - The aim of the ZIKA research project, funded by the BMBF funding program FORKA (FKZ:15S9446 A-C), is the automated detection of internal corrosion of radioactive drums using non-destructive testing (NDT). The newly gained findings will be combined with research results from the previous project EMOS (FKZ:15S9420), which dealt with the external damage of drums. Using NDT, internal corrosion and possible internal sources of damage can be identified before they become a safety-relevant issue. However, if internally sourced damages can be seen externally, the integrity of the damaged drum is no longer guaranteed, which has significant consequences. Therefore, early detection before integrity failure is of particular importance for interim storage facilities with low- and medium-level radioactive waste drums. T2 - Kerntechnik 2024 CY - Leipzig, Germany DA - 11.06.2024 KW - Corrosion detection KW - Non-destructive testing KW - Automated inspection system PY - 2024 SP - 1 EP - 5 AN - OPUS4-60322 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -