TY - JOUR A1 - Blotevogel, Thomas A1 - Hartmann, Matthias A1 - Rottengruber, Hermann A1 - Leipertz, Alfred T1 - Tracer-based laser-induced fluorescence measurement technique for quantitative fuel/air-ratio measurements in a hydrogen internal combustion engine JF - Applied Optics Y1 - 2008 VL - 47 SP - 6488 EP - 6496 ER - TY - CHAP A1 - Blotevogel, Thomas A1 - Mikhailova, Inna T1 - Is it possible to identify student bottlenecks using quality management tools? N2 - In an interdisciplinary collaboration of people from different parts of Germany working with and researching on the method "Decoding the Disciplines" (DtD), the topic "Finding Student Bottlenecks" has been investigated. In the process, the use of quality management methods from the engineering field has been evaluated in order to achieve an improved structuring of the bottleneck search not only for engineering bottlenecks but also for bottlenecks from other disciplines. KW - bottleneck KW - didactics Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:863-opus-20521 UR - https://utaresources.mmu.ac.uk/euro_sotl/Proceeding%20Papers.pdf PB - Manchester Metropolitan University CY - Manchester ER - TY - CHAP A1 - Aschinger, Flotian A1 - Wilke, Winfried ED - Lehmann, Lisa ED - Engelhardt, Doris ED - Wilke, Winfried T1 - Vermittlung von Kompetenzen für die digitale Arbeitswelt – Kompetenzorientierte Lehre im Bachelorstudiengang Maschinenbau durch den Einsatz mobiler Lerneinheiten und einer Industrie 4.0-Anlage T2 - Kompetenzen für die digitale Transformation 2020 Y1 - 2021 SN - 978-3-662-62865-2 SP - 275 EP - 287 PB - Springer Vieweg CY - Berlin ER - TY - CHAP A1 - Müller, Detlef A1 - Wilke, Winfried ED - Lehmann, Lisa ED - Engelhardt, Doris ED - Wilke, Winfried T1 - Entwicklung und Implementierung eines computergestützten Tests zur Feststellung kognitiver Kompetenzen eines zukünftigen Maschinenbauingenieurs – ein Praxisbericht T2 - Kompetenzen für die digitale Transformation KW - Kompetenzfeststellung KW - Test Y1 - 2021 SN - 978-3-662-62865-2 SP - 125 EP - 139 PB - Springer Vieweg CY - Berlin ER - TY - CHAP A1 - Lehmann, Lisa A1 - Engelhardt, Doris A1 - Wilke, Winfried ED - Lehmann, Lisa ED - Engelhardt, Doris ED - Winfried, Wilke T1 - Entwicklung eines digitalen Instruments zur Feststellung relevanter Kompetenzen im Maschinenbau BT - Vom ideellen Kompetenzprofil zur praxistauglichen Messung T2 - Kompetenzen für die digitale Transformation 2020 KW - Kompetenz KW - Maschinenbau Y1 - 2021 SN - 978-3-662-62865-2 SP - 107 EP - 123 PB - Springer Vieweg CY - Berlin ER - TY - BOOK A1 - Lehmann, Lisa A1 - Engelhardt, Doris A1 - Wilke, Winfried ED - Lehmann, Lisa ED - Engelhardt, Doris ED - Wilke, Winfried T1 - Kompetenzen für die digitale Transformation 2020 BT - Digitalisierung der Arbeit - Kompetenzen - Nachhaltigkeit KW - Digitalisierung KW - Digitalkompetenzen KW - Arbeit Y1 - 2021 SN - 978-3-662-62865-2 PB - Springer Vieweg CY - Berlin ER - TY - CHAP A1 - Blotevogel, Thomas ED - Leipertz, A. T1 - Hydrogen Vehicles BT - Hydrogen Internal Combustion Engines T2 - Indo-German Seminar on Future Mobility (German Contributions) Y1 - 2010 SP - 198 EP - 222 PB - ESYTEC CY - Erlangen ER - TY - BOOK A1 - Christel, Ralf T1 - Aktive Schwingungsminderung an Druckzylindern Y1 - 2010 PB - PZH CY - Garbsen ER - TY - JOUR A1 - Illek, Rene A1 - Kellner, Stefan A1 - Faust, Karsten T1 - Kombination von Produkteentwicklung, Kunststofftechnik und Tribologie für neue Werkstoffkonzepte in fördertechnischen Anwendungen JF - FHWS Science Journal N2 - In der vorliegenden Veröffentlichung werden die Kernkompetenzen, das Leitbild und die Forschungsschwerpunkte der Professur Produktentwicklung, Kunststofftechnik und Tribologie der FHWS (Fakultät Maschinenbau) dargestellt und erläutert. Im Detail werden die Arbeitsschwerpunkte zu Untersuchungen und Analysen von inkorporierten Schmierstoffen und deren Wirkmechanismen im Trockenlauf dargestellt. Aktuelle wissenschaftliche Arbeiten befassen sich mit der Verschleißquantifizierung von Kunststoff-Kunststoff Gleitpaarungen in tribologischen Systemen im Bereich der Fördertechnik. KW - Electromobility KW - Energy Engineering KW - Produktentwicklung KW - Kunststofftechnik KW - Polymere Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:863-opus-475 VL - 1 IS - 2 SP - 37 EP - 45 CY - Würzburg ER - TY - JOUR A1 - Illek, Rene A1 - Pohli, Frank A1 - Kellner, Stefan A1 - Faust, Karsten T1 - Verschleißquantifizierungsverfahren für Polymer-Polymer-Gleitpaarungen JF - FHWS Science Journal N2 - Aktuelle wissenschaftliche Forschungsarbeiten des Fachbereiches befassen sich u.a. mit der Verschleißquantifizierung von Kunststoff-Kunststoff-Gleitpaarungen in tribotechnischen Systemen (TTS) aus dem Bereich der Fördertechnik. Im ersten Schritt wurden, aufbauend auf durchgeführten Marktrecherchen, verschiedene Analyse- und Messverfahren anhand von Testmessungen detailliert betrachtet, bewertet und ggf. validiert. Im Weiteren wurde ein gravimetrisches Verschleißquantifizierungsverfahren für Polymer-Polymer-Gleitpaarungen ausgearbeitet. Zur Validitätsprüfung wurden die Einflussfaktoren/Störgrößen dieses Verfahrens ermittelt, bewertet und ggf. durch entsprechende Abhilfemaßnahmen oder Korrekturfaktoren berücksichtigt. Ein exemplarischer Überblick, zur gravimetrischen Verschleißquantifizierung, soll die neuen Möglichkeiten und Grenzen dieses Verschleißanalyseverfahrens aufzeigen. KW - Polymertribologie KW - Polymeranalyse KW - Verschleißquantifizierung KW - Kunststofftechnik Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:863-opus-1074 VL - 2 (2014) IS - 1 SP - 110 EP - 119 ER - TY - JOUR A1 - Illek, Rene A1 - Hering, Mareike A1 - Pohli, Frank A1 - Faust, Karsten T1 - Analysen von Polyoxymethylenen für Anwendungen in tribologischen Polymer-Polymer-Systemen der Fördertechnik – Teil 1 JF - FHWS Science Journal N2 - Aufgrund der großen Bedeutung von Polyoxymethylen (POM) für fördertechnische Anwendungen befassen sich die aktuellen Forschungsarbeiten u.a. mit der Charakterisierung und spezifischeren Analytik von POM für den Einsatz in tribologischen Polymer-Polymer-Systemen (PPS). Auf Basis von umfangreichen Produktrecherchen wurden für aktuelle Polymerentwicklungen verschiede POM-Typen tribologisch, mechanisch und morphologisch untersucht und gegenübergestellt. In der vorliegenden Veröffentlichung soll aus diesen zahlreichen Untersuchungen eine exemplarische Darstellung zum Zusammenhang einiger für Polyoxymethylen typischen Eigenschaften dargestellt werden. Des Weiteren werden explizite und spezifische Erläuterungen zwischen den resultierenden Kenngrößen und des chemischen sowie morphologischen Aufbaus der Polyoxymethylene aufgezeigt und ergründet. KW - Polymertribologie KW - Polymeranalyse Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:863-opus-1001 VL - 2 (2014) IS - 1 SP - 98 EP - 108 ER - TY - JOUR A1 - Möbus, Helge A1 - Kaufmann, D. T1 - Koppelung von CFD und Prozess-Simulation zur industriellen Auslegung von Spaltöfen für Olefinanlagen JF - Chemie Ingenieur Technik Y1 - 2003 UR - http://permalink.bibkatalog.de/BV013522494 VL - 75 IS - 1-2 SP - 41 EP - 51 ER - TY - CHAP A1 - Blotevogel, Thomas A1 - Goldlücke, Jürgen A1 - Egermann, Jan A1 - Leipertz, Alfred A1 - Hartmann, Matthias A1 - Rottengruber, Hermann ED - Eichlseder, Helmut T1 - Untersuchung der Gemischbildung von Gasmotoren mit Hilfe laseroptischer Messverfahren T2 - Der Arbeitsprozess des Verbrennungsmotors (10. Tagung) Y1 - 2005 SP - 139 EP - 166 PB - Verlag der Technischen Universität Graz CY - Graz ER - TY - CHAP A1 - Blotevogel, Thomas A1 - Leipertz, Alfred T1 - Combustion of gaseous fuels in internal combustion engines T2 - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (EMPA), Low Carbon Fuels - Methane and Hydrogen based Mobility Y1 - 2005 PB - EMPA CY - Dübendorf ER - TY - CHAP A1 - Blotevogel, Thomas A1 - Brandt, Detlef ED - Leipertz, A. T1 - Großgasmotoren BT - Darstellung der technischen Entwicklung am Beispiel der MAN Diesel Großgasmotoren T2 - Motorische Verbrennung, Aktuelle Probleme und moderne Lösungsansätze Y1 - 2007 SP - 81 EP - 101 PB - ESYTEC CY - Erlangen ER - TY - BOOK A1 - Möbus, Helge T1 - Euler- und Lagrange-Monte-Carlo-PDF-Simulation turbulenter Strömungs-, Mischungs- und Verbrennungsvorgänge T3 - Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 7 - 414 Y1 - 2001 ER - TY - JOUR A1 - Möbus, Helge A1 - Gerlinger, P. A1 - Brüggemann, D. T1 - Scalar and Joint Scalar-Velocity-Frequency Monte Carlo PDF Simulation of Supersonic Combustion JF - Combustion and Flame Y1 - 2003 UR - http://permalink.bibkatalog.de/BV012941361 VL - 132 SP - 3 EP - 24 ER - TY - CHAP A1 - Blotevogel, Thomas A1 - Hammer, Thomas A1 - Lüers, B. ED - Leipertz, Alfred T1 - Plasmainduzierte Reduktion von Stickoxiden in Dieselabgas bei niedrigen Temperaturen T2 - Motorische Verbrennung, Aktuelle Probleme und moderne Lösungsansätze, 5. Tagung Y1 - 2001 SP - 581 EP - 590 PB - ESYTEC CY - Erlangen ER - TY - CHAP A1 - Christel, Ralf T1 - Modellbasierter Entwurf eines adaptiven Verfahrens zur aktiven Schwingungsminderung in Rollenoffsetmaschinen T2 - VDI Wissensforum, Mechatronik 2009 Y1 - 2009 SP - 153 EP - 161 PB - VDI CY - Düsseldorf ER - TY - CHAP A1 - Christel, Ralf T1 - Aktive Reduktion der Biegeschwingungen von Druckzylindern in Rollenoffsetrotationen T2 - Mechatronikforum, Internationales Forum Mechatronik 2009 Y1 - 2009 ER - TY - JOUR A1 - Müller, Udo A1 - Hillebrecht, M. A1 - Hülsmann, J. A1 - Ritz, A. T1 - Leichtbau für mehr Energieeffizienz JF - ATZ Y1 - 2013 UR - http://permalink.bibkatalog.de/BV002534706 VL - 115 IS - 03 ER - TY - JOUR A1 - Müller, Udo A1 - Dürr, Christina A1 - Unger, Thomas T1 - Tertiäre Sicherheit BT - Rettung aus modernen Fahrzeugen - Fahrzeugtechnische Einflussparameter auf Befreiungstechniken JF - ATZ Y1 - 2012 UR - http://permalink.bibkatalog.de/BV002534706 VL - 114 SP - 968 EP - 972 ER - TY - CHAP A1 - Michaelis, Thomas A1 - Marburg, Steffen A1 - Retka, Stefanie ED - Deutsche Gesellschaft für Akustik e.V. (DEGA), T1 - Dämpfungsidentifikation von Leichtbaustrukturen N2 - Leichtbaustrukturen kommen in vielen Branchen und Bereichen zum Einsatz. Vor allem der Fahrzeugbau sowie die Luft- und Raumfahrt profitieren von dem geringen Materialeinsatz und der Einsparung in der Nutzungsphase. Neben den genannten Potenzialen bieten Leichtbaustrukturen die Möglichkeit, gezielt eine hohe Dämpfung von Vibrationen bei geringem Materialeinsatz zu kombinieren. In diesem Zusammenhang werden häufig sog. Sandwichstrukturen verwendet. Die Sandwichstrukturen bestehen in der Regel aus kraftaufnehmenden Deckschichten und weicheren Kernschichten aus einer Wabenstruktur oder Vollmaterial aus Kunststoffen. Letztere übernehmen häufig die Aufgabe der Dämpfung. In diesem Beitrag wird die Dämpfung einer ebenen Sandwichstruktur bestehend aus einer metallischen Deckschicht und einer viskoelastischen Polymerschicht untersucht. Die Herausforderung liegt in der physikalischen Modellierung der Materialdämpfung sowie der Übertragung der experimentell gewonnenen Daten in ein Finite-Elemente Simulationsmodell. Hierzu werden bestehende Methoden der Dämpfungsidentifikation evaluiert. Anschließend wird die Struktur mithilfe einer experimentellen Schwingungsanalyse unter vorgegebenen Randbedingungen analysiert. Aus den gewonnenen Messdaten werden Parameter ermittelt, um ein frequenzabhängiges Materialmodell zu generieren. Neben dem Vergleich der experimentellen und berechneten Ergebnisse liegt der Schwerpunkt dieses Beitrags auf der Betrachtung von Unsicherheiten während des Prozesses. Y1 - 2023 SN - 978-3-939296-21-8 PB - DAGA - 49. Jahrestagung für Akustik ER - TY - CHAP A1 - Blotevogel, Thomas A1 - Bozung, Hanns-Günther T1 - Neuentwicklungen an mittelschnellaufenden Dieselmotoren T2 - Schiffbautechnische Gesellschaft, Jahrbuch der Schiffbautechnischen Gesellschaft Y1 - 1996 PB - Springer CY - Berlin ER - TY - BOOK A1 - Blotevogel, Thomas T1 - Untersuchung der Gemischbildung und Verbrennung bei Wasserstoffmoptoren mit Hilfe optischer Meßtechniken Y1 - 2007 PB - ESYTEC CY - Erlangen ER - TY - JOUR A1 - Blotevogel, Thomas A1 - Egermann, Jan A1 - Goldlücke, Jürgen A1 - Leipertz, Alfred A1 - Hartmann, Matthias A1 - Schenk, Martin A1 - Berckmueller, Martin T1 - Developing Planar Laser-Induced Fluorescence for the Investigation of the Mixture Formation Process in Hydrogen Engines JF - SAE Paper Y1 - 2004 UR - http://permalink.bibkatalog.de/BV013334911 IS - 2004-01-1408 ER - TY - CHAP A1 - Christel, Ralf T1 - Analyse des Abrollvorganges in Offsetdruckwerken hinsichtlich Schwingungsanregung durch Kanalschlag T2 - VDI Wissensforum, Nichtlineare Schwingungen - Reibung und Kontaktmechanik Y1 - 2007 SP - 115 EP - 129 PB - VDI CY - Düsseldorf ER - TY - JOUR A1 - Faust, Karsten A1 - Mitzschke, F. A1 - Sumpf, J. A1 - Schumann, A. T1 - Steigerung der Leistungsbilanz von Kunststoff-Förderketten JF - Der Konstrukteur Y1 - 2009 UR - http://permalink.bibkatalog.de/BV035222895 SN - ISSN 0344-4570 IS - 10 SP - 52 EP - 54 ER - TY - JOUR A1 - Möbus, Helge A1 - Gerlinger, P. A1 - Brüggemann, D. T1 - Comparison of Eulerian and Lagrangian Monte Carlo PDF Methods for Turbulent Diffusion Flames JF - Combustion and Flame Y1 - 2001 UR - http://permalink.bibkatalog.de/BV012941361 VL - 124 SP - 519 EP - 534 ER - TY - JOUR A1 - Möbus, Helge A1 - Gerlinger, P. A1 - Brüggemann, D. T1 - An Implicit Multigrid Scheme for Turbulent Combustion JF - Journal of Computational Physics Y1 - 2001 UR - http://permalink.bibkatalog.de/BV012478675 VL - 167 IS - 247 SP - 276 ER - TY - CHAP A1 - Christel, Ralf ED - Denkena, Berend T1 - Active vibration reduction for web offset printing for improved process machine interaction T2 - 1st International Conference on Process Machine Interaction Y1 - 2008 SP - 85 EP - 94 PB - PZH CY - Garbsen ER - TY - CHAP A1 - Michaelis, Thomas A1 - Marburg, Steffen A1 - Retka, Stefanie T1 - Dämpfungsidentifikation von Leichtbaustrukturen T2 - Fortschritte in der Akustik – Plenarvorträge und Fachbeiträge der 49. Jahrestagung für Akustik, Hamburg Y1 - 2023 UR - https://pub.dega-akustik.de/DAGA_2023/data/articles/000180.pdf SP - 1338 EP - 1341 ER - TY - CHAP A1 - Michaelis, Thomas A1 - Marburg, Steffen A1 - Retka, Stefanie T1 - Application of the Transfer Path Analysis to Vehicle Doors T2 - INTER-NOISE and NOISE-CON Congress and Conference Proceedings, Glasgow N2 - Transfer path analysis (TPA) is a proven method for identifying critical structure-borne and airborne sound paths. The basic idea is to divide the overall system into an exciting active component (source) and a passive component, e.g. the mechanical structure to be investigated, with their respective measurement points. By separating them, two independent systems are created, whereby on one hand, the excitation behaviour can be characterised and on the other hand, the transmission behaviour can be assessed. Finally, both systems are validated by comparing them to each other and deciding whether changes to source or structure are required or not. The advantage is the simple description of the source as a black box without complex modelling. In this contribution, this systematic is applied to window regulator systems as they are found in vehicles. The focus is on a hybrid approach between experimental and numerical transfer path analysis. For this purpose, the basic workflow of suitable TPA methods is discussed. This includes the operational measurement of different exciting electric motors variants, the determination of the transfer functions of the structure, the calculation of the contact forces and the analysis of the individual transfer paths. Y1 - 2023 U6 - https://doi.org/10.3397/IN_2022_0551 VL - 265 IS - 4 SP - 3878 EP - 3885 PB - Institute of Noise Control Engineering ER - TY - CHAP A1 - Chacko, Jain A1 - Retka, Stefanie T1 - Genetic algorithm for the optimization of damping material T2 - INTER-NOISE and NOISE-CON Congress and Conference Proceedings, Glasgow N2 - A main research topic in acoustics is the reduction of indoor noise, which has increasingly received attention in recent years. A commonly used solution to solve these problems is reducing noise using damping structures, which absorb sound. This work aims at the numerical optimization of damping structures in interior problems, following three goals. First, the optimal damping structure for the required frequency range has to be determined. Second, the optimal position of the damping material has to be found. Third, we are focusing on lightweight design, which means that the amount of damping material used, has to be kept to a minimum. We present the implementation of a genetic algorithm into our open source code, which we use to optimize the damping behaviour and in consequence, the sound propagation for interior problems. We show an example of the application of this code. Y1 - 2023 U6 - https://doi.org/10.3397/IN_2022_0492 VL - 265 IS - 4 SP - 3456 EP - 3463 PB - Institute of Noise Control Engineering ER - TY - CHAP A1 - Celik, Ertac A1 - Riess, Julia A1 - Polster, Christian A1 - Helwich, Vadim A1 - Retka, Stefanie T1 - Entwicklung eines Versuchsstandes zur Geräuschuntersuchung am Fahrradkettentrieb T2 - Fortschritte in der Akustik – Plenarvorträge und Fachbeiträge der 49. Jahrestagung für Akustik, Hamburg Y1 - 2023 UR - https://pub.dega-akustik.de/DAGA_2023/data/articles/000286.pdf SP - 809 EP - 811 ER - TY - CHAP A1 - Hahn, Pascal A1 - Fleischer, Mario A1 - Retka, Stefanie T1 - Numerische Modellierung der Schallausbreitung im menschlichen Vokaltrakt T2 - Fortschritte in der Akustik – Plenarvorträge und Fachbeiträge der 46. Jahrestagung für Akustik, Hannover Y1 - 2020 SP - 708 EP - 711 ER - TY - CHAP A1 - Hahn, Pascal A1 - Retka, Stefanie T1 - Einfluss der absorbierenden akustischen Leistung auf die Eigenschaften von Resonanzfrequenzen T2 - Fortschritte in der Akustik – Plenarvorträge und Fachbeiträge der 47. Jahrestagung für Akustik, Wien Y1 - 2021 SP - 900 EP - 903 ER - TY - CHAP A1 - Michaelis, Thomas A1 - Marburg, Steffen A1 - Retka, Stefanie T1 - Transferpfadanalyse von Fensterhebersystemen T2 - Fortschritte in der Akustik – Plenarvorträge und Fachbeiträge der 48. Jahrestagung für Akustik, Stuttgart Y1 - 2022 SP - 447 EP - 450 ER - TY - CHAP A1 - Michaelis, Thomas A1 - Retka, Stefanie T1 - Anwendung der parametrischen Modellordnungsreduktion in der Vibroakustik T2 - Fortschritte in der Akustik – Plenarvorträge und Fachbeiträge der 47. Jahrestagung für Akustik, Wien Y1 - 2021 SP - 892 EP - 895 ER - TY - CHAP A1 - Retka, Stefanie A1 - Celik, Ertac T1 - Entwicklung eines Praktikumsversuchs zur Luftschallmessung nach DIN T2 - Fortschritte in der Akustik – Plenarvorträge und Fachbeiträge der 48. Jahrestagung für Akustik, Stuttgart Y1 - 2022 SP - 679 EP - 681 ER - TY - JOUR A1 - Spescha, Daniel A1 - Weikert, Sascha A1 - Retka, Stefanie A1 - Wegener, Konrad T1 - Krylov and Modal Subspace based Model Order Reduction with A-Priori Error Estimation JF - ETH Zürich – Research Collection N2 - Versatile model order reduction techniques for the reduction of dynamic systems have been presented in the last decades. Krylov subspace based methods are considered as efficient in terms of computational effort and reduction order and can be used in order to match the transfer function locally. However, they lack of a simple and efficient automatisation and error estimation. On the other hand, modal reduction is popular because it leads to exactly matching eigenfrequencies. The static behaviour and the overall accuracy of the frequency response, though, are poor. In this paper, a combination of both methods is presented and discussed. In order to characterise a method for the reduction of mechanical models for the simulation of machine tools and similar mechatronic systems, first, the requirements on the model reduction method are derived. Criteria for the relative error of the frequency response function, the transmission zeros, and the poles are defined and the idea of defining a frequency range of interest is established. Subsequently, a combination of Krylov and modal subspaces for the reduction of dynamic systems with second-order structure and proportional damping is presented. It is shown that the combination of the bases of the two methods leads to a combination of the advantages and an elimination of the drawbacks of them both. Moreover, an estimation for the upper bound of the defined error criteria is developed and verified with numerical results. The result of this paper is an a priori parametrisable and numerically efficient model reduction method, which leads to reduced systems of low order with a definable error limit within a definable frequency range. Y1 - 2018 U6 - https://doi.org/10.3929/ethz-b-000284435 ER - TY - CHAP A1 - Bräuer, Andreas A1 - Koch, Peter A1 - Weikl, Markus A1 - Blotevogel, Thomas A1 - Kremer, Heiko A1 - Hartmann, Matthias A1 - Leipertz, Alfred ED - Eichlseder, H. T1 - Optical Measurement Techniques for the Investigation of Mixture Formation and Combustion in Hydrogen Internal Combustion Engines N2 - In this paper the applicability of different optical measurement techniques for species and temperature detection in internal combustion engines is discussed, especially for hydrogen combustion. The presented techniques cover the flame luminosity, the laser-induced fluorescence, laser Rayleigh scattering, spontaneous Raman scattering and non-linear Raman measurement techniques like coherent anti-Stokes Raman scattering. The potential of the 2-dimensional detection of hydrogen via spontaneous Raman scattering is discussed. KW - optical measurement techniques KW - hydrogen KW - combustion KW - internal combustion engine KW - raman KW - laser-induced fluorescence Y1 - 2006 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:863-opus-43353 SN - 3902465514 PB - Verlag der Technischen Universität Graz CY - Graz ER - TY - CHAP A1 - Blotevogel, Thomas A1 - Goldlücke, Jürgen A1 - Egermann, Jan A1 - Leipertz, Alfred A1 - Hartmann, Matthias A1 - Schenk, Martin A1 - Berckmüller, Martin ED - Dingel, Oliver T1 - Gemischbildungsuntersuchung in Gasmotoren mittels optischer Messverfahren, speziell in Wasserstoffmotoren T2 - Gasfahrzeuge N2 - Planar laser-induced fluorescence (PLIF) has been successfully used for the investigation of the mixture formation process in hydrogen engines for passenger cars. Detailed information has been obtained about process development (qualitative measurement) and on fuel/air-ratio (quantitative measurement) inside the combustion chamber. These results can be used for further optimization of mixture formation and combustion process concerning emissions and fuel consumption. The measurement technique used is not only limited to hydrogen or to passenger car engines, but can also be applied to other fuel gases like natural gas or to other engine sizes like bus engines. The main topic of this paper is the experimental verification of the procedure which was executed by simultaneous PLIF and Raman scattering measurements. By Raman scattering the fuel/air-ratio can directly be determined from direct concentration measurements of the different gas species. The fuel/air-ratios determined by PLIF and Raman measurements are in good agreement indicating that a quantitative fuel/air-ratio measurement during the mixture formation process of gas and hydrogen engines is possible by PLIF. This fact is also confirmed by other measurements, e.g., global fuel/air-ratio calculated from measured intake air and fuel gas flow. KW - Wasserstoff Gasmotor Laser Optische Messtechnik Y1 - 2004 SN - 3816924395 SP - 205 EP - 229 PB - expert verlag CY - Renningen ER - TY - CHAP A1 - Blotevogel, Thomas A1 - Hartmann, Matthias A1 - Rottengruber, Hermann A1 - Leipertz, Alfred ED - Leipertz, Alfred T1 - Laseroptisches Messverfahren zur Untersuchung von Gemischbildung und Verbrennung in Wasserstoffmotoren KW - Wasserstoff KW - Laseroptisches Messverfahren KW - Verbrennungsmotor KW - Gemischbildung Y1 - 2009 SN - 3931901599 PB - Esytec CY - Erlangen ER - TY - JOUR A1 - Schiffler, Andreas A1 - Runde, Stefan T1 - CNC-Shopfloor-Management Ein neuer Weg zum optimalen NC-Programm JF - Digital Manufactoring Y1 - 2019 IS - 03/2019 SP - 10 EP - 14 ER - TY - CHAP A1 - Küchler, Andreas A1 - Reumann, Andreas A1 - Wirth, Isabell A1 - Langens, Achim A1 - Berger, Frank T1 - Erfassung transienter elektrischer Potentialverteilungen in thermisch hoch belasteten Gleichspannungsdurchführungen BT - ETG-Fachtagung Diagnostik Elektrischer Betriebsmittel T2 - ETG-Fachbericht 144 N2 - Mit Hilfe kapazitiver Steuerung können Durchführungen hochspannungsführende Leiter durch geerdete Wände in Gebäuden oder Geräten führen. Bei zeitveränderlichen Belastungen (Stoß-, Wechselspannungen) wird die gewünschte Potentialaufteilung durch die Kapazitäten zwischen den leitfähigen Steuerbelägen erzwungen. Bei Gleichspannung ergibt sich eine resistive Steuerung, die bei homogener Leitfähigkeit des Isolierkörpers eine prinzipiell gleichartige Potentialaufteilung ergibt. Durchführungen sind jedoch thermisch hoch belastete Betriebsmittel, in denen starke Temperaturgradienten und in ihrer Folge starke Leitfähigkeitsgradienten entstehen, die zu einer erheblichen Verschiebung der Potentialverteilung führen können [1]. Für Design und Diagnose ist das Verständnis dieser bisher nur theoretisch erfassbaren Vorgänge von großer Bedeutung. Deshalb wurden für experimentelle Untersuchungen zwei identische Durchführungskörper hergestellt, die mit Temperaturfühlern für thermische Messungen bzw. mit Anzapfungen für die Erfassung von elektrischen Potentialen ausgerüstet wurden. Die identische Beheizung beider Leiterrohre erlaubt es, eine Korrelation gemessener thermischer und elektrischer Profile und Transienten herzustellen. Für rückwirkungsfreie Messung der Gleichspannungspotentiale wurde ein Rotationsvoltmeter benutzt. Die Untersuchungen bestätigen das theoretisch erwartete thermisch-elektrische Verhalten und sie zeigen, dass erhebliche transiente und stationäre elektrische Belastungen auftreten können, die im Zusammenhang mit thermischen Transienten und Belastungen gesehen werden müssen. Sie sind beim Design in Rechnung zu stellen und sie zeigen, dass die bei dielektrischen Diagnosemessungen erfassten Materialkenngrößen wichtige Aussagen über den elektrischen Belastungszustand der Durchführung liefern können. Y1 - 2014 UR - https://www.vde-verlag.de/proceedings-de/453648016.html PB - VDE CY - Berlin ER - TY - CHAP A1 - Küchler, Andreas A1 - Wirth, Isabell A1 - Reumann, Andreas A1 - Zink, Markus H. A1 - Schnitzler, Tim A1 - Langens, Achim A1 - Berger, Frank T1 - Steady-state and Transient Electrical Potential Distributions in HVDC Bushings Measured under Different Thermal Conditions T2 - 19th International Symposium on High Voltage Engineering N2 - High voltage DC (HVDC) applications become more and more important and the voltage level for energy transportation increases steadily. Hence the design of the DC insulation systems becomes more and more difficult. The difference between HVDC and HVAC insulation systems is that in HVAC the electrical field is distributed according to the permittivities of the materials. Permittivity is only weakly dependent on temperature, so there is no significant difference between the electrical field distribution at room temperature and operating temperature of the insulation system. In HVDC however the electrical field is distributed according to the conductivities of the insulation materials whereas the conductivity is strongly dependent on temperature. This can lead to completely different field distributions at varying temperatures. The investigations presented here show simulation results of HVDC bushing cores in comparison with measurements on those test objects. Simulations and measurements were performed both for temperature distributions and electric potentials of the grading layers in the bushing at DC voltage. For the first time, it was shown by experiment that the FEM simulation can reproduce real DC field distributions very well. It was also shown, that there is a strong influence of temperature gradients or temperature transients on transient and steady-state electrical potential distribution inside the insulation. Y1 - 2015 CY - Pilsen, Czech Repbulic ER - TY - CHAP A1 - Wirth, Isabell A1 - Reumann, Andreas A1 - Küchler, Andreas A1 - Schnitzler, Tim A1 - Langens, Achim A1 - Berger, Frank A1 - Zink, Markus H. T1 - Steady-state and Transient Electrical Potential Distribution in HVDC Bushings Measured under Different Thermal Conditions T2 - 19th International Symposium on High Voltage Engineering Y1 - 2015 CY - Pilsen, Czech Republic ER - TY - CHAP A1 - Wirth, Isabell A1 - Reumann, Andreas A1 - Zink, Markus H. A1 - Küchler, Andreas A1 - Langens, Achim A1 - Schnitzler, Tim T1 - Messung elektrischer und thermischer Transienten an Hochspannungsgleichstromdurchführungen T2 - Highvolt Kolloquium, Dresden, 2015 (Poster) Y1 - 2015 ER - TY - CHAP A1 - Wirth, Isabell A1 - Sturm, Sebastian A1 - Küchler, Andreas A1 - Zink, Markus H. A1 - Berger, Frank A1 - Schnitzler, Tim T1 - Berücksichtigung von Leitungs- und Polarisationsmechanismen in transienten FEM-Simulationen von HGÜ-Isoliersystemen T2 - VDE-Hochspannungstechnik 2018, Berlin N2 - The calculation of electrical field distributions in insulation systems for high voltage direct current (HVDC) transmission using the finite element method (FEM) usually only considers the dielectric properties in the form of permittivities and conductivities. Due to not sufficiently well simulated transient processes, state of the art is considering the polarization processes by equivalent network models. The application and implementation of polarization mechanisms in a FEM soft- ware closes this gap and allows calculating the electric field distribution more precisely. An implementation of additional differential equations, according to the RC-network model, describing the field dependent polarization mechanisms, are complementing the displacement and conduction current. Material equations and their parameters are determined by measuring the polarization and depolarization currents (PDC). These equations are necessary for both the RC-network models and the differential equations for the FEM. They can be adapted to the actual temperatures in the insulation system. Hence, the necessarily multidimensional electric field calculations of complex insulation systems with stationary or transient temperature-gradients are possible. The described calculation method is verified by reactionless fieldmill voltmeter measurements of transient voltage profiles at the grading foils of modified high voltage DC-bushings. A better accuracy is achieved for the simulation of transient and stationary potential distributions. N2 - Bei der Berechnung elektrischer Feldverteilungen in Isoliersystemen für die Hochspannungsgleichstromübertragung (HGÜ) mit Hilfe der Finiten Elemente Methode (FEM) werden die dielektrischen Eigenschaften bisher meist in Form von Permittivitäten und Leitfähigkeiten berücksichtigt. Da die transienten Verläufe nicht ausreichend genau abgebildet werden, ist Stand der Technik die Polarisationsvorgänge exakter durch Netzwerkmodelle nachzubilden. Durch Implementierung von Polarisationsmechanismen in einem FEM-Programm wurde diese Lücke geschlossen und es können nun elektrische Feldverteilungen vor allem im transienten Zustand wesentlich präziser berechnet werden. In Analogie zum RC-Netzwerkmodell werden hierfür zusätzlich zu den Gleichungen, die die feldabhängigen Verschiebungs- und Leitungsströme beschreiben, weitere Differentialgleichungen eingesetzt, welche die ebenfalls feldabhängigen Polarisationsströme abbilden. Die Materialfunktionen und ihre Parameter werden durch Messung von Polarisations- und Depolarisationsströmen (PDC) ermittelt. Diese Gleichungen werden sowohl für die RC-Netzwerkmodelle als auch für die Aufstellung der Differentialgleichungen für die FEM benötigt. Sie können unmittelbar auf die am jeweiligen Ort im Isoliersystem herrschende Temperatur umgerechnet werden. Somit sind transiente elektrische Feldberechnungen auch für komplexe Isoliersysteme möglich, die sich nur durch mehrdimensionale FEM-Modelle abbilden lassen und in denen oftmals stationäre oder transiente Temperaturgradienten vorliegen. Das beschriebene Berechnungsverfahren wird durch die rückwirkungsfreie Messung transienter Potentialverläufe an den Steuerbelägen von entsprechend modifizierten kondensatorgesteuerten Hochspannungsdurchführungen verifiziert. Dabei kann eine höhere Übereinstimmung der transienten und stationären Potentialverläufe zwischen Simulation und Messung erzielt werden. Y1 - 2018 UR - https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?arnumber=8576769 ER - TY - CHAP A1 - Koch, Myriam A1 - Hohloch, Jens A1 - Wirth, Isabell A1 - Sturm, Sebastian A1 - Zink, Markus H. A1 - Küchler, Andreas T1 - Experimental and simulative analysis of the thermal behavior of high voltage cable joints T2 - VDE-Hochspannungstechnik 2018, Berlin N2 - Nowadays, cable systems are often preferred when deciding on the type of new transmission lines even in the high and extra high voltage range. One of the main reasons is the better public acceptance. In addition, the power to be transmitted in the grid is increasing leading to increased ohmic losses and thus, to higher thermal stress on the materials. The investigations in this contribution focus on cable joints, which represent important and decisive components of cable systems. In order to optimize the design and to ensure reliable operation over the entire service life, the temperature profile within these components is of special interest. For their detailed investigation, a test circuit was set up consisting of a cable section and sections with build-up stages of a cable joint. A large number of measuring points were defined also at points where no measurement is possible in normal operation. With a thermographic camera the surface temperature distributions were observed. With the laboratory setup temperature profiles under various load conditions were recorded. A detailed FEM model was built and verified with help of these measurements. The model permits the investigation of specific questions of cable systems such as the comparison of temperature loads resulting from normal operating conditions and of test procedures according to the relevant standards. Besides others the effect of stressing the insulation and sealing system by heating the inner conductor vs. heating from outside by surrounding water is discussed. Y1 - 2018 UR - https://ieeexplore.ieee.org/document/8576752 ER - TY - CHAP A1 - Wirth, Isabell A1 - Reumann, Andreas A1 - Küchler, Andreas A1 - Zink, Markus H. A1 - Berger, Frank A1 - Langens, Achim A1 - Schnitzler, Tim A1 - Heil, B. T1 - Measurement and simulation of transient field stresses and impacts on advanced insulation design and new test procedures for HVDC components T2 - Cigre-Konferenz, Paris Y1 - 2020 ER - TY - CHAP A1 - Wirth, Isabell A1 - Heßdörfer, Nadja A1 - Küchler, Andreas A1 - Zink, Markus H. A1 - Langens, Achim A1 - Berger, Frank T1 - Measurements and calculations of critical thermal and electrical stress conditions for HVDC bushings T2 - 20th International Symposium on High Voltage Engineering, Buenos Aires, 2017 Y1 - 2017 ER - TY - CHAP A1 - Hopf, K. A1 - Wirth, Isabell A1 - Sturm, Sebastian A1 - Küchler, Andreas A1 - Zink, Markus H. A1 - Langens, Achim T1 - Temperature-dependent and anisotropic electrical conductivity of resin-impregnated paper T2 - Power and Energy Student Summit, Nürnberg, 2017 Y1 - 2017 ER - TY - CHAP A1 - Wirth, Isabell A1 - Küchler, Andreas A1 - Zink, Markus H. A1 - Berger, Frank A1 - Langens, Achim T1 - Elektrische Feldverteilung und Polarisationsströme in HGÜ Durchführungen T2 - Fachtagung Polymere Isolierstoffe und ihre Grenzflächen, Zittau, 2018 Y1 - 2018 ER - TY - THES A1 - Wirth, Isabell T1 - Berücksichtigung dielektrischer Materialeigenschaften in der Finiten-Elemente-Simulation von HGÜ-Isoliersystemen T2 - Ilmenauer Beiträge zur elektrischen Energiesystem‐, Geräte- und Anlagentechnik N2 - Verbrauchsfern erzeugter Strom aus regenerativen Energien kann über große Distanzen am wirtschaftlichsten mittels der Hochspannungsgleichstromübertragung (HGÜ) transportiert werden. Die HGÜ führt zu einer veränderten elektrischen Belastung der Hochspannungskomponenten. Transiente Übergangsvorgänge bestimmen die elektrischen Feldverteilungen. Bei der Berechnung elektrischer Feldverteilungen in Isoliersystemen für die Hochspannungsgleichstromübertragung (HGÜ) mit Hilfe der Finiten-Elemente-Methode (FEM) wurden die dielektrischen Eigenschaften bisher in Form von Permittivitäten und parameterabhängigen Leitfähigkeiten berücksichtigt. Langsame Polarisationsvorgänge werden dabei nicht berücksichtigt. Für die Berechnung komplexer Isoliersysteme durch die FEM ist deshalb die Beschreibung der langsamen Polarisationsvorgänge im Isolierstoff durch Differentialgleichungen wünschenswert, die direkt in die FEM einbezogen werden und mit denen je nach Bedarf sowohl einzelne Polarisationsmechanismen als auch ihre Überlagerungen berücksichtigt werden können. In dieser Arbeit werden hierfür auf Basis des bekannten Debye-Ansatzes, und in Analogie zum Netzwerkmodell, zusätzlich zu den Gleichungen, die Verschiebungs- und Leitungsströme beschreiben, weitere Differentialgleichungen direkt in die FEM einbezogen, welche die feld- und temperaturabhängigen Polarisationsströme individuell abbilden. Die Materialfunktionen und ihre Parameter werden durch Messung von Polarisations- und Depolarisationsströmen (PDC) ermittelt. Durch die Implementierung von beliebigen Polarisationsmechanismen in einem FEM-Programm wurde eine Lücke der Berechnungsmöglichkeiten von komplexen, auch dreidimensionalen Isoliersystemen geschlossen, in denen oftmals stationäre oder transiente Temperaturgradienten vorliegen und in denen sich transiente elektrische Feldverteilungen ausbilden. Zur Verifizierung des beschriebenen Berechnungsverfahrens werden transiente Potentialverläufe an den Steuerbelägen von entsprechend modifizierten Hochspannungsdurchführungen unter Gleich- und Umpolspannungen sowie unter thermischen Gradienten gemessen. Dabei kann eine bisher nicht erreichte Übereinstimmung der transienten und stationären Potentialverläufe zwischen FEM-Simulation und Messung erzielt werden. Auswirkungen auf Prüf- und Belastungsszenarien werden anhand von Simulationen diskutiert. N2 - Consumer-remotely generated electricity from renewable energies can be transported over long distances most economically by means of high-voltage direct current (HVDC) transmission. The HVDC leads to a change in the electrical stress on the high-voltage components. Transient processes determine the electric field distributions. Calculations of electrical field distributions in insulation systems for high-voltage direct current (HVDC) transmission using the finite element method (FEM) by default consider the dielectric properties in the form of permittivities and parameter-dependent conductivities. Thereby, slow polarisation processes are not considered. For FEM calculation of complex insulation systems, a description of slow polarisation processes in insulating materials is therefore desirable. Differential equations should be directly implemented into the FEM in order to consider individual polarisation processes as well as their superposition, according to demand. In this work, differential equations based on the well-known Debye approach, and in analogy with the equivalent-circuit model, are directly implemented into the FEM. Thereby, field-dependent and temperature-dependent polarisation currents are represented individually and additionally to the equations describing displacement currents and conduction currents. Material functions and their parameters are determined by measuring the polarisation and depolarisation currents (PDC). The implementation of any desired polarisation mechanisms in a FEM program has closed a gap in the computational possibilities of complex and even three-dimensional insulation systems, which often have stationary or transient temperature gradients and which show transient electrical field distributions. For the verification of the described calculation method, measurements of transient voltage profiles were made at the grading layers of modified high voltage bushings being stressed with DC voltage, polarity reversals and being subject to thermal gradients. It is shown that a previously unattainable agreement of the transient and stationary potential profiles between FEM simulation and measurement can be achieved. Effects on test and load scenarios are discussed based on simulation results. KW - Hochspannungsgleichstromübertragung KW - Isolierstoff KW - Dielektrische Eigenschaft KW - Finite-Elemente-Methode Y1 - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2019000601 SN - 978-3-86360-215-4 U6 - https://doi.org/10.22032/dbt.41185 IS - 26 PB - Universitätsverlag Ilmenau CY - Ilmenau ER - TY - CHAP A1 - Sturm, Sebastian A1 - Wirth, Isabell A1 - Paulus, Johannes A1 - Zink, Markus H. A1 - Küchler, Andreas A1 - Berger, Frank T1 - Transient dielectric simulation in time domain with FEM in comparison with circuit models T2 - XIX International Symposium on Theoretical Electrical Engineering, Ilmenau, 2017 Y1 - 2017 ER - TY - JOUR A1 - Wilke, Winfried A1 - Haas, Kerstin A1 - Schmeltzer, Diana T1 - ProStep – Projektorientierte Studieneingangsphase : Teilmodul 2 JF - FHWS Science Journal : Sonderausgabe Best-Fit N2 - ProStep konzipiert an der FHWS im Rahmen des Qualitätspakts Lehre des BMBF ein neues Lehrmodell in der Studieneingangsphase. Kern dieses Konzepts ist die Implementierung von Projektarbeit für Studienanfänger. Das Pilotmodell „Einführungsprojekt“ läuft im Bachelorstudiengang Maschinenbau mit sechs CP und drei SWS. Studienanfänger bearbeiten in 6er-Teams selbstständig eine technische Aufgabe. Zur Aufgabe gehören Entwurf, Konstruktion und Bau eines Bauteils gemäß den gestellten Anforderungen sowie die Abfassung eines technischen Berichts, in welchem die gewählte Lösung beschrieben und die Dimensionierung rechnerisch begründet ist. Neben der im Stundenplan festgelegten wöchentlichen Projektarbeitszeit werden den Studierenden Vorlesungen zu den Themengebieten Projektmanagement, Studieren lernen, Wissenschaftliches Arbeiten, Präsentationstechniken und General Skills angeboten. Betreut werden die Gruppen von studentischen Tutoren, Lehrkräften und Professoren. KW - Studieneingangsphase KW - Praxisorientierung KW - Teamarbeit KW - Homogenisierung Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:863-opus-1180 VL - 3 (2015) IS - 1 SP - 26 EP - 34 ER - TY - GEN A1 - Seybold, Alexander A1 - Wegner, Christoph A1 - Glück, Stefan A1 - Schiffler, Andreas A1 - Voll, Martin T1 - Measuring system for monitoring a spindle (Patent, US-20210187684-A1) Y1 - 2021 UR - https://image-ppubs.uspto.gov/dirsearch-public/print/downloadPdf/20210187684 ER - TY - CHAP A1 - Paul, Gümpel T1 - Einfluss von Schleifparametern auf die Korrosionsbeständigkeit von metastabilen Austeniten am Beispiel des Werkstoffes 1.4301 (AISI 304) T2 - DGM-Werkstoffwoche KW - Rostfreier Stahl, Oberfläche, Korrosion, Schleifen Y1 - 2015 ER - TY - JOUR A1 - Schmitt, Anna-Maria A1 - Sauer, Christian A1 - Höfflin, Dennis A1 - Schiffler, Andreas T1 - Powder Bed Monitoring Using Semantic Image Segmentation to Detect Failures during 3D Metal Printing JF - Sensors N2 - Monitoring the metal Additive Manufacturing (AM) process is an important task within the scope of quality assurance. This article presents a method to gain insights into process quality by comparing the actual and target layers. Images of the powder bed were captured and segmented using an Xception–style neural network to predict the powder and part areas. The segmentation result of every layer is compared to the reference layer regarding the area, centroids, and normalized area difference of each part. To evaluate the method, a print job with three parts was chosen where one of them broke off and another one had thermal deformations. The calculated metrics are useful for detecting if a part is damaged or for identifying thermal distortions. The method introduced by this work can be used to monitor the metal AM process for quality assurance. Due to the limited camera resolutions and inconsistent lighting conditions, the approach has some limitations, which are discussed at the end. KW - additive manufacturing KW - metal printing KW - neural network KW - semantic segmentation KW - thermal distortion KW - in situ monitoring Y1 - 2023 U6 - https://doi.org/10.3390/s23094183 VL - 23 IS - 9 SP - 4183 EP - 4183 PB - MDPI ER - TY - JOUR A1 - Wehnert, Kira-Kristin A1 - Ochs, Dennis A1 - Schmitt, Jan A1 - Hartmann, Jürgen A1 - Schiffler, Andreas T1 - Reducing Lifecycle Costs due to Profile Scanning of the Powder Bed in Metal Printing JF - Procedia CIRP 98 N2 - First time right is one major goal in powder based 3D metal printing. Reaching this goal is driven by reducing life cycle costs for quality measures, to minimize scrap rate and to increase productivity under optimal resource efficiency. Therefore, monitoring the state of the powder bed for each printed layer is state of the art in selective laser melting. In the most modern approaches the quality monitoring is done by computer vision systems working with an interference on trained neural networks with images taken after exposure and after recoating. There are two drawbacks of this monitoring method: First, the sensor signals - the image of the powder bed - give no direct height information. Second, the application of this method needs to be trained and labeled with reference images for several cases. The novel approach presented in this paper uses a laser line scanner attached to the recoating machine. With this new concept, a direct threshold measure can be applied during the recoating process to detect deviations in height level without prior knowledge. The evaluation can be done online during recoating and feedback to the controller to monitor each individual layer. Hence, in case of deviations the location in the printing plane is an inherent measurement and will be used to decide which severity of error is reported. The signal is used to control the process, either by starting the recoating process again or stopping the printing process. With this approach, the sources of error for each layer can be evaluated with deep information to evaluate the cause of the error. This allows a reduction of failure in the future, which saves material costs, reduces running time of the machine life cycle phase in serial production and results in less rework for manufactured parts. Also a shorter throughput time per print job results, which means that the employee can spent more time to other print jobs and making efficient use of the employee’s work force. In summary, this novel approach will not only reduce material costs but also operating costs and thus optimize the entire life cycle cost structure. The paper presents a first feasibility and application of the described approach for test workpieces in comparison to conventional monitoring systems on an EOS M290 machine. Y1 - 2021 UR - 10.1016/j.procir.2021.01.175 VL - 98 SP - 684 EP - 689 PB - Elsevir ER - TY - JOUR A1 - Ochs, Dennis A1 - Wehnert, Kira-Kristin A1 - Hartmann, Jürgen A1 - Schiffler, Andreas A1 - Schmitt, Jan T1 - Sustainable Aspects of a Metal Printing Process Chain with Laser Powder Bed Fusion (LPBF) JF - Procedia CIRP N2 - Production companies are getting more and more aware of the relevancy of energy costs and the environmental impact of their manufactured products. Hence, the knowledge about the energy intensity of new process technologies as metal printing becomes increasingly crucial. Therefore, data about the energy intensity of entire process chains allow a detailed assessment of the life cycle costs and environmental impact of metal printed parts. As metal printing with Laser Powder Bed Fusion (LPBF) is applied from rapid prototyping to serial manufacturing processes more and more, sustainability data are useful to support a valid scale-up scenario and energetic improvements of the 3D-printing machinery as well as peripheral aggregates used in the process chain. The contribution aims to increase the transparency of the LPBF process chain in terms of its energy consumption. Therefore a generalized model to assess sustainability aspects of metal printed parts is derived. For this purpose, the LPBF process chain with the essential pre-, main- and post-processes is evaluated regarding its energy intensity. Here, the sub-processes, for example wet and dry cleaning of the printer, sieving of the metal powder or sand-blasting of the part are analyzed as well as the main printing process. Based on the derived experimental data from an installed, industry-like process chain, a model is created, which tends to generalize the experimental findings to evaluate other metal printed parts and process chain variants in terms of their energy intensity. Y1 - 2021 UR - 10.1016/j.procir.2021.01.163 VL - 98 SP - 613 EP - 618 PB - Elsevir ER - TY - JOUR A1 - Höfflin, Dennis A1 - Sauer, Christian A1 - Schiffler, Andreas A1 - Hartmann, Jürgen T1 - Process Monitoring Using Synchronized Path Infrared Thermography in PBF-LB/M JF - Sensors N2 - Additive manufacturing processes, particularly Laser-Based Powder Bed Fusion of Metals (PBF-LB/M), enable the development of new application possibilities due to their manufacturing-specific freedom of design. These new fields of application require a high degree of component quality, especially in safety-relevant areas. This is currently ensured primarily via a considerable amount of downstream quality control. Suitable process monitoring systems promise to reduce this effort drastically. This paper introduces a novel monitoring method in order to gain process-specific thermal information during the manufacturing process. The Synchronized Path Infrared Thermography (SPIT) method is based on two synchronized galvanometer scanners allowing high-speed and high-resolution observations of the melt pool in the SWIR range. One scanner is used to steer the laser over the building platform, while the second scanner guides the field of view of an IR camera. With this setup, the melting process is observed at different laser powers, scan speeds and at different locations with respect to the laser position, in order to demonstrate the positioning accuracy of the system and to initially gain thermal process data of the melt pool and the heat-affected zone. Therefore, the SPIT system shows a speed independent overall accuracy of ±2 Pixel within the evaluated range. The system further allows detailed thermal observation of the melt pool and the surrounding heat-affected zone. KW - SPIT KW - PBF-LB/M KW - additive manufacturing KW - process monitoring KW - SWIR KW - melt pool KW - galvanometer scanner Y1 - 2022 U6 - https://doi.org/10.3390/s22165943 VL - 22 IS - 16 PB - MDPI ER - TY - JOUR A1 - Höfflin, Dennis A1 - Hartmann, Jürgen A1 - Rosilius, Maximilian A1 - Seitz, Philipp A1 - Schiffler, Andreas T1 - Opto-Thermal Investigation of Additively Manufactured Steel Samples as a Function of the Hatch Distance JF - Sensors N2 - Nowadays, additive manufacturing processes are becoming more and more appealing due to their production-oriented design guidelines, especially with regard to topology optimisation and minimal downstream production depth in contrast to conventional technologies. However, a scientific path in the areas of quality assurance, material and microstructural properties, intrinsic thermal permeability and dependent stress parameters inhibits enthusiasm for the potential degrees of freedom of the direct metal laser melting process (DMLS). Especially in quality assurance, post-processing destructive measuring methods are still predominantly necessary in order to evaluate the components adequately. The overall objective of these investigations is to gain process knowledge make reliable in situ statements about component quality and material properties based on the process parameters used and emission values measured. The knowledge will then be used to develop non-destructive tools for the quality management of additively manufactured components. To assess the effectiveness of the research design in relation to the objectives for further investigations, this pre-study evaluates the dependencies between the process parameters, process emission during manufacturing and resulting thermal diffusivity and the relative density of samples fabricated by DMLS. Therefore, the approach deals with additively built metal samples made on an EOS M290 apparatus with varying hatch distances while simultaneously detecting the process emission. Afterwards, the relative density of the samples is determined optically, and thermal diffusivity is measured using the laser flash method. As a result of this pre-study, all interactions of the within factors are presented. The process variable hatch distance indicates a strong influence on the resulting material properties, as an increase in the hatch distance from 0.11 mm to 1 mm leads to a drop in relative density of 57.4%. The associated thermal diffusivity also reveals a sharp decrease from 5.3 mm2/s to 1.3 mm2/s with growing hatch distances. The variability of the material properties can also be observed in the measured process emissions. However, as various factors overlap in the thermal radiation signal, no clear assignment is possible within the scope of this work. KW - additive manufacturing processes KW - material Y1 - 2021 U6 - https://doi.org/10.3390/s22010046 SN - 1424-8220 VL - 22 IS - 1 PB - MDPI ER - TY - CHAP A1 - Lutz, Benjamin A1 - Kisskalt, Dominik A1 - Regulin, Daniel A1 - Reisch, Raven A1 - Schiffler, Andreas A1 - Franke, Jörg T1 - Evaluation of deep learning for semantic image segmentation in tool condition monitoring T2 - 2019 18th IEEE international conference on machine learning and applications (ICMLA) Y1 - 2019 SP - 2008 EP - 2013 ER - TY - JOUR A1 - Höfflin, Dennis A1 - Sauer, Christian A1 - Schiffler, Andreas A1 - Manara, Jochen A1 - Hartmann, Jürgen T1 - Pixelwise high-temperature calibration for in-situ temperature measuring in powder bed fusion of metal with laser beam JF - Heliyon N2 - High-temperature calibration methods in additive manufacturing involve the use of advanced techniques to accurately measure and control the temperature of the build material during the additive manufacturing process. Infrared cameras, blackbody radiation sources and non-linear optimization algorithms are used to correlate the temperature of the material with its emitted thermal radiation. This is essential for ensuring the quality and repeatability of the final product. This paper presents the calibration procedure of an imaging system for in-situ measurement of absolute temperatures and temperature gradients during powder bed fusion of metal with laser beam (PBF-LB/M) in the temperature range of 500 K–1500 K. It describes the design of the optical setup to meet specific requirements in this application area as well as the procedure for accounting the various factors influencing the temperature measurement. These include camera-specific effects such as varying spectral sensitivities of the individual pixels of the sensor as well as influences of the exposure time and the exposed sensor area. Furthermore, influences caused by the complex optical path, such as inhomogeneous transmission properties of the galvanometer scanner as well as angle-dependent transmission properties of the f-theta lens were considered. A two-step fitting algorithm based on Planck's law of radiation was applied to best represent the correlation. With the presented procedure the calibrated thermography system provides the ability to measure absolute temperatures under real process conditions with high accuracy. Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e28989 SN - 2405-8440 VL - 10 IS - 7 PB - Elsevier BV ER - TY - JOUR A1 - Lehmann, Lisa A1 - Nowak, Elisabeth A1 - Engelhardt, Doris A1 - Müller, Detlef A1 - Wilke, Winfried T1 - Entwicklung eines Kompetenzfeststellungsverfahrens auf Basis eines Kompetenzprofils für den Bachelorstudiengang Maschinenbau JF - FHWS Science Journal N2 - Die Feststellung und Entwicklung von Kompetenzen ist ein diskutables und hoch komplexes Forschungsfeld. Wissenschaftlich beschäftigen sich insbesondere die Erziehungswissenschaften, die Pädagogik und die Psychologie sowie die disziplinenübergreifende empirische Bildungsforschung mit der Kompetenzerfassung, sowohl im sekundären als auch im tertiären Bildungssystem. In einem massiven Ausmaß steigt seit der Jahrtausendwende die Fokussierung auf Kompetenzen, insbesondere deren Feststellung und Weiterentwicklung. Die Bedeutung dieser Themenfelder reicht mittlerweile weit über den Bereich von Schulen und Hochschulen hinaus... Y1 - 2021 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:863-opus-19245 VL - 5 IS - 1 SP - 67 EP - 81 ER -