5 Werkstofftechnik
Filtern
Dokumenttyp
- Vortrag (434)
- Posterpräsentation (114)
- Beitrag zu einem Tagungsband (72)
- Zeitschriftenartikel (62)
- Forschungsdatensatz (22)
- Buchkapitel (11)
- Dissertation (10)
- Forschungsbericht (7)
- Sonstiges (6)
- Sammelband (Herausgeberschaft für den kompletten Band) (3)
Sprache
- Englisch (581)
- Deutsch (158)
- Mehrsprachig (4)
- Französisch (2)
Referierte Publikation
- nein (745) (entfernen)
Schlagworte
- Additive Manufacturing (53)
- Corrosion (45)
- Additive manufacturing (40)
- Microstructure (29)
- Glass (26)
- Creep (24)
- Ontology (24)
- Fatigue (22)
- Transmission electron microscopy (18)
- Crack growth (16)
Organisationseinheit der BAM
- 5 Werkstofftechnik (745)
- 5.1 Mikrostruktur Design und Degradation (206)
- 5.2 Metallische Hochtemperaturwerkstoffe (197)
- 5.4 Multimateriale Fertigungsprozesse (155)
- 5.3 Polymere Verbundwerkstoffe (96)
- 5.6 Glas (85)
- 5.5 Materialmodellierung (71)
- 8 Zerstörungsfreie Prüfung (70)
- 7 Bauwerkssicherheit (62)
- 9 Komponentensicherheit (58)
This presentation provides a comprehensive overview of recent developments and the current status within the Semantic Interoperability work area, with a particular emphasis on the advancements related to the Platform MaterialDigital Core Ontology (PMDco). The presentation will delve into the collaborative and community-supported curation process that has been instrumental in shaping PMDco. Additionally, we will introduce the innovative Ontology Playground, showcasing its role in fostering experimentation and exploration within the realm of ontology development.
This poster presents the focused ion beam preparation methodologies developed within the framework of the EU funded EURAMET project ADVENT (Advanced Energy-Saving Technology).
It summarises the key breakthroughs achieved for various in situ investigation techniques, e.g. in situ experiments at the Synchrotron facility BESSY II (IR-SNOM and XRS), TEM and SMM instrumentation.
The created experimental devices from diverse thin-film semiconductor materials paved the way to dynamic structural studies bearing the potential to determine nanoscale correlations between strain and electric fields and, moreover, for the fundamental development of new in situ capabilities.
The PMD Core Ontology (PMDco) is a comprehensive set of building blocks produced via consensus building. The ontological building blocks provide a framework representing knowledge about fundamental concepts used in Materials Science and Engineering (MSE) today. The PMDco is a mid-level ontology that establishes connections between narrower MSE application ontologies and domain neutral concepts used in already established broader (top-level) ontologies. The primary goal of the PMDco design is to enable interoperability between various other MSE-related ontologies and other common ontologies.
PMDco’s class structure is both comprehensive and extensible, rendering it an efficient tool to structure MSE knowledge. The PMDco serves as a semantic middle-layer unifying common MSE concepts via semantic mapping to other semantic representations using well-known key terms used in the MSE domain. The PMDco enables straight-forward documentation and tracking of science data generation and in consequence enables high-quality FAIR data that allows for precise reproducibility of scientific experiments.
The design of PMDco is based on the W3C Provenance Ontology (PROV-O), which provides a standard framework for capturing the production, derivation, and attribution of resources. Via this foundation, the PMDco enables the integration of data from various data origins and the representation of complex workflows.
In summary, the PMDco is a valuable advancement for researchers and practitioners in MSE domains. It provides a common MSE vocabulary to represent and share knowledge, allowing for efficient collaboration and promoting interoperability between diverse domains. Its design allows for the systematic integration of data and metadata, enabling seamless tracing of science data. Overall, the PMDco is a crucial step towards a unified and comprehensive understanding of the MSE domain in general.
Many metallic materials gain better mechanical properties through controlled heat treatments. For example, in age-hardenable aluminium alloys, the strengthening mechanism is based on the controlled formation of nanometre-sized precipitates, which represent obstacles to dislocation movement and consequently increase the strength. Precise tuning of the material microstructure is thus crucial for optimal mechanical behaviour under service condition of a component. Therefore, analysis of the microstructure, especially the precipitates, is essential to determine the optimum parameters for the interplay of material and heat treatment. Transmission electron microscopy (TEM) is utilized to identify precipitate types and orientations in the first step. Dark-field imaging (DF-TEM) is often used to image the precipitates and thereafter quantify their relevant dimensions. Often, these evaluations are still performed by manual image analysis, which is very time-consuming and to some extent also poses reproducibility problems.
Our work aims at a semantic representation of an automatable digital approach for this material specific characterization method under adaption of FAIR data practices. Based on DF-TEM images of different precipitation states of a wrought aluminium alloy, the modularizable, digital workflow of quantitative analysis of precipitate dimensions is described. The integration of this workflow into a data pipeline concept will also be discussed. Using ontologies, the raw image data, their respective contextual information, and the resulting output data of the quantitative image analysis can be linked in a triplestore. Publishing the digital workflow and the ontologies will ensure data reproducibility. In addition, the semantic structure enables data sharing and reuse for other applications and purposes, demonstrating interoperability.
Zur Bewältigung der Herausforderung bei der Digitalisierung von Materialien und Prozessen ist eine mit allen Stakeholdern konsistente Kontextualisierung von Materialdaten anzustreben, d.h. alle erforderlichen Informationen über den Zustand des Materials einschließlich produktions- und anwendungsbezogener Änderungen müssen über eine einheitliche, maschinenlesbare Beschreibung verfügbar gemacht werden. Dazu werden Wissensrepräsentationen und Konzeptualisierungen ermöglichende Ontologien verwendet. Erste Bemühungen in den beiden Projekten Plattform Material Digital und Materials-open-Laboratory führten zur Erstellung von Anwendungsontologien, die Prozesse und Testmethoden explizit beschreiben. Dabei wurde u.a. der Zugversuch an Metallen bei Raumtemperatur nach DIN EN ISO 6892-1 ontologisch beschrieben. Diese als Beispiel dienende Ontologieentwicklung wird in dieser Präsentation vorgestellt.
Mit der Initiative MaterialDigital fördert das BMBF seit dem letzten Jahr ein wichtiges Instrument zur Digitalisierung der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik in Deutschland. In der ersten Phase dieser Initiative wird seit Juli 2019 die Plattform MaterialDigital von einem Konsortium aufgestellt. Ziel dieser Plattform ist der Aufbau eines virtuellen Materialdatenraums, um zusammen mit allen Interessenten die Systematisierung des Umgangs mit Werkstoffdaten voranzutreiben. In einer zweiten Phase werden akademische F&E-Projekte voraussichtlich Anfang 2021 gefördert. In jedem dieser Projekte wird an einer konkreten Fragestellung das Themenfeld „Digitalisierung der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik“ adressiert und multidisziplinär bearbeitet. In einer dritten Phase werden im Rahmen industriegeführter vorwettbewerblicher Verbundprojekte mit der gleichen Zielsetzung gefördert.
Der vorliegende Vortrag gibt einen Überblick über Probenpräparationen mit der Focused Ion Beam (FIB) für AFM-basierte Untersuchungsverfahren. Anhand zweier Beispiele wird gezeigt, wie ionenstrahlpolierte Lamellen aus Halbleiter-Schichtsystemen elektrisch leitfähig auf Substrate platziert werden, so dass in-situ und in-operando Messungen mit Scanning Microwave Microscope (SMM) bzw. Spectroscopic infrared scanning near-field optical microscope (IR-SNOM) durchgeführt werden können.
Within the perspective of increasing reliability of AM processes, real-time monitoring allows part inspection while it is built and simultaneous defect detection. Further developments of real-time monitoring can also bring to self-regulating process controls. Key points to reach such a goal are the extensive research and knowledge of correlations between sensor signals and their causes in the process.
Die Untersuchung und Charakterisierung der Entwicklung/Änderung der Mikrostruktur, der mechanischen Eigenschaften sowie der Lebensdauer additiv gefertigter metallischer Werkstoffe hat bisher, vor allem im Hinblick auf die komplexe Belastungsfälle bei sicherheitsrelevanten Anwendungen, mit der rasanten Entwicklung der Fertigungstechniken nicht Schritt gehalten. Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Charakterisierung des Ermüdungsverhaltens von additiv gefertigten TiAl6V4 im Low-Cycle-Fatigue Bereich (niederzyklische Ermüdung) nach Norm ISO 12206 mit Dehnungsamplituden von 0.3 bis zu 1.0 % und bei Raumtemperatur, 250°C und 400°C durchgeführt. Die TiAl6V4 Proben wurden aus zylindrischen Halbzeugen gefertigt, welche durch Laser-Pulver-Auftragsschweißen mit einer optimierten Aufbaustrategie hergestellt wurden. Die optimierte Aufbaustrategie beinhaltet variierende Spurüberlappungsgraden, die die Fertigung der dünnen zylindrischen Körper ohne weitere Ausgleichslagen ermöglicht. Das Werkstoffverhalten wird anhand von Wechselverformungskurven sowie einer Darstellung der Lebensdauer in einem Wöhler-Diagramm beschrieben. Ein Fitting der Lebensdauer-Daten erfolgt anhand der Manson-Coffin-Basquin Beziehung. Eine Eingangscharakterisierung der mikrostrukturellen Merkmale inklusive Bindefehler aus dem Herstellungsprozess wird durch Lichtmikroskopie und hochauflösende Computertomographie (CT) durchgeführt. Der Versagensmechanismus während der Belastung wird anhand von Zwischenuntersuchungen mit CT und einem unterbrochenen Versuch mit ausgewählten Versuchsparametern beschrieben. Nach dem Versagen wurden die Proben am REM, mit Lichtmikroskopie und mit CT fraktographisch in Längs- und Querrichtung untersucht. Die erfassten Lebensdauern sind ähnlich zu denen aus herkömmlichen Studien und liegen unter derjenigen von dem konventionell hergestellten (geschmiedeten) Werkstoff. In dieser Arbeit wurden für den untersuchten Werkstoff bei anwendungs- und sicherheitsrelevanten Belastungszuständen (hohe Temperaturen, zyklische Plastizität) neue experimentelle Daten und Kennwerte ermittelt und Verständnis über das mechanische Verhalten und die Entwicklung der Mikrostruktur aufgebaut. Darüber hinaus wurde Verständnis über die Rolle von Bindefehlern und anderen typisch für AM auftretenden Gefügemerkmalen auf das Versagensverhalten von DED-L TiAl6V4 gewonnen.