5 Werkstofftechnik
Filtern
Erscheinungsjahr
- 2022 (26) (entfernen)
Dokumenttyp
Sprache
- Deutsch (26) (entfernen)
Referierte Publikation
- nein (26) (entfernen)
Schlagworte
- Ontologie (6)
- Additive Fertigung (3)
- Bildanalyse (3)
- Digitaler Zwilling (3)
- ML (3)
- Oxidglas (3)
- Digitalisierung (2)
- Fraktographie (2)
- Keramik (2)
- Transmissionselektronenmikroskopie (2)
- robotische Glasschmelzanlage (2)
- 3D Druck (1)
- Allgemeine Grundlagen (1)
- Betriebsfestigkeit (1)
- Calciumcobaltit (1)
- Calciummanganat (1)
- Cetrifugal Liquid Sedimentation CLS (1)
- Chemically complex alloy (1)
- Composites (1)
- Datenökosystem (1)
- Diffusion (1)
- Digitalization (1)
- Eigenspannung (1)
- Energiedisersive Röntgenspektroskopie (1)
- Entwicklung (1)
- Environmental Stress Cracking (1)
- Erneuerbare Energien (1)
- Fahrrad (1)
- Faseroptische Sensorik (1)
- Fatigue (1)
- Federkonstante (1)
- Festigkeit (1)
- Foliengießen (1)
- Full Notch Creep Test (1)
- Gassensorik (1)
- Gefüge (1)
- Gefügte Nickelbasislegierungen (1)
- Geführte Ultraschallwellen (1)
- Gitterfehlpassung (1)
- Glas (1)
- Grundlagen des Maschinenbaus (1)
- H2Safety@BAM (1)
- Hartbearbeitung (1)
- Hochentropie-Legierung (1)
- Hochleistungskeramik (1)
- Intermediate scale (1)
- Knowledge Representation (1)
- Komponentenprüfung (1)
- Kriechversuche (1)
- Kupfer (1)
- Kurzzeitfestigkeit (1)
- L-PBF 316L (1)
- Lebensdauer (1)
- Leckdetektion (1)
- Lötverbindung (1)
- Machine Learning (1)
- Material Digital (1)
- Materialentwicklung (1)
- Mathematisch-naturwissenschaftliche Grundlagen (1)
- Mechanische Eigenschaften (1)
- Metrologie zur Wasserstoffspeicherung (1)
- Mikrostruktur (1)
- Mikrostrukturentwicklung (1)
- Nano powder (1)
- Ontology (1)
- Particle size determination (1)
- Polyethylen (1)
- Renewable ernergy (1)
- Rissfortschritt (1)
- Robotische Glasschmelzanlage (1)
- SEN-Probe (1)
- Schadensanalyse (1)
- Schadensprävention (1)
- Semantic Web (1)
- Semantisches Web (1)
- SensRef (1)
- Silber (1)
- Silikatkeramik (1)
- Sintern (1)
- Sintertemperatur (1)
- Spannungsriss (1)
- Standardisierung (1)
- Structural Health Monitoring (SHM) (1)
- TEM (1)
- Tensile Test (1)
- Topographie (1)
- Verbundwerkstoffe (1)
- Versetzungsstrukturen (1)
- Wind energy (1)
- Windenergie (1)
- Wissensrepräsentation (1)
- Zerstörungsfreie Prüfung (1)
- Zugversuch (1)
- Öffentliche Sicherheit (1)
- Überblick (1)
Organisationseinheit der BAM
- 5 Werkstofftechnik (26)
- 5.2 Metallische Hochtemperaturwerkstoffe (8)
- 5.1 Mikrostruktur Design und Degradation (6)
- 5.4 Multimateriale Fertigungsprozesse (6)
- 5.6 Glas (5)
- 9 Komponentensicherheit (3)
- 5.3 Polymere Verbundwerkstoffe (2)
- 5.5 Materialmodellierung (2)
- 8 Zerstörungsfreie Prüfung (2)
- 9.4 Integrität von Schweißverbindungen (2)
Eingeladener Vortrag
- nein (18)
Entwicklung der Mikrostruktur der mechanischen Eigenschaften und der Eigenspannungen in L-PBF 316L
(2022)
Die additive Fertigung (AM) metallischer Werkstoffe mittels Laser Powder Bed Fusion (L-PBF) ermöglicht einzigartige hierarchische Mikrostrukturen, die zu Verbesserungen bestimmter mechanischer Eigenschaften gegenüber konventionell hergestellten Varianten derselben Legierung führen können. Allerdings ist das L-PBF-Verfahren häufig durch das Vorhandensein hoher Eigenspannungen gekennzeichnet, die es zu verstehen und zu mindern gilt. Daher ist das Verständnis der Mikrostrukturen, der Eigenspannungen und der daraus resultierenden mechanischen Eigenschaften entscheidend für eine breite Akzeptanz bei sicherheitskritischen Anwendungen. Die BAM hat ein multidisziplinäres Forschungsprogramm gestartet, um diese Aspekte bei LPBF 316L zu untersuchen. Der vorliegende Beitrag stellt einige der wichtigsten Ergebnisse vor: der Einfluss von Prozessparametern auf die Mikrostruktur, der Einfluss von Mikrostruktur und Textur auf die Festigkeit, Kriechverhalten und Schädigung und die Stabilität von Eigenspannungen und Mikrostruktur unter Wärmebehandlungsbedingungen.
Seit Beginn der Luftfahrt Anfang des letzten Jahrhunderts ist die Menschheit auf der Suche nach neuen Materialien, die das Abenteuer Fliegen sicherer, angenehmer, schneller und rentabler gestalten. Hochentropielegierungen sind solche vielversprechenden Materialien. Die richtige Analytik hilft dabei, besser zu verstehen, wie deren Zusammensetzung und atomare Anordnung die makroskopischen Eigenschaften beeinflusst.
Rotorblätter von Windenergieanlagen (WEA) weisen häufig nach wenigen Jahren, lange vor dem Erreichen der prognostizierten Lebensdauer von 20 bis 30 Jahren Risse in der Blattschale auf. Die Folge sind aufwendige Reparaturen am installierten und schwer zugänglichen Rotorblatt und der kostenintensive Nutzungsausfall durch den Stillstand der WEA.
Als mögliche Initiatoren für die Schäden in der Blattschale der Rotorblätter gelten fertigungsbedingte Imperfektionen. Für die Untersuchung des Einflusses dieser Imperfektionen auf das Ermüdungsverhalten der Rotorblätter wurde an der BAM (Bundesanstalt für Mate-rialforschung und -prüfung) ein Prüfstand für statische und zyklische Versuche von Schalensegmenten im intermediate scale entwickelt und betrieben. Die untersuchten Schalensegmente in Sandwichbauweise sind der Rotorblattschale von WEA im Hinblick auf die Strukturmechanik, die eingesetzten Halbzeuge, den Laminataufbau und dem eingesetzten Fertigungsverfahren ähnlich. Als Imperfektionen wurden verschiedenen Variationen von Lagenstößen in die Hautlagen und Schaumstöße mit Breitenvariation in den Stützkern reproduzierbar eingebracht. Die Überwachung des Schädigungszustandes während der Schwingversuche unter realistischen Lastszenarien erfolgt über eine kombinierte in situ Schädigungsüberwachung mittels passiver Thermografie und Felddehnungsmessung.
Mit den durchgeführten Schwingversuchen und der begleitenden Überwachung des Schädigungszustandes ließen sich die Schadensinitiation und die signifikante Herabsetzung der Lebensdauer durch die eingebrachten Imperfektionen zweifelsfrei nachweisen und entsprechende Konstruktionshinweise für die betriebssichere Auslegung von Sandwichstrukturen ableiten.
Das langsame Risswachstum (slow crack growth, SCG) sowie der umgebungsbedingte Spannungsriss (environmental stress cracking, ESC) sind relevante Schädigungsmechanismen für teilkristalline Werkstoffe auf Basis von Polyethylen hoher Dichte (PE-HD).
Der Vortrag gibt einerseits einen Überblick über die grundlegenden Struktur-Eigenschafts-Beziehungen in diesem Kontext, andererseits werden auch verschiedene praxisorientierte Prüfverfahren vorgestellt. Letztere wurden in gemeinsamen Forschungsprojekten von BAM und LBF mit dem Schwerpunkt Gefahrgutbehälter bzw. Pflanzenschutzmittel vergleichend untersucht und durch weitergehende Analytik ergänzt.
Im Vortrag werden das Messprinzip des Zentrifugen-Sedimentationsverfahrens erläutert und die Anforderungen der zugrundeliegenden Normen diskutiert. Es schließen sich umfangreiche Ausführungen zur praktischen Durchführung der Messung, insbesondere auch zu den vorbereitenden Arbeiten, sowie zur Auswertung der Rohdaten an. Gezeigt werden die Validierung sowie ein Beispiel zur regelmäßigen Verifizierung des Verfahrens. Nach Beispielen und Vergleichen zu Ergebnissen mit anderen Messverfahren, wird das Verfahren in einer Zusammenfassung bewertet.