TY - CHAP A1 - Töws, Paul A1 - Gevers, Karina A1 - Schraa, Lucas A1 - Decker, Julia A1 - Schöppner, Volker A1 - Uhlig, Kai A1 - Stommel, Markus ED - Huber, Otto ED - Bicker, Marc ED - Patzelt, Peter T1 - Einfluss von Infrarotschweißprozessparametern auf die quasistatische und zyklische Belastbarkeit von technischen glasfaserverstärkten Thermoplasten T2 - Tagungsband 11. Landshuter Leichtbau-Colloquium: Leichtbau - Werkstoffe, Konstruktionen, Fertigungstechnologien N2 - Der Infrarotschweißprozess zählt zu den kontaktlosen Fügeverfahren und eignet sich sehr gut zum Fügen von technischen Thermoplasten. Es gibt viele Prozesseinstellungen bzw. -parameter, die beim Plastifizieren des Thermoplasts meistens stufenlos variiert werden können. Die Wahl der Erwärmstrategie spielt in der industriellen Anwendung eine wichtige Rolle, weil durch die richtige Wahl der Prozessparameter beispielsweise die Zykluszeit im Infrarotschweißprozess reduziert oder die Prozesszuverlässigkeit gesteigert werden kann. In den durchgeführten Untersuchungen werden eine sanfte und eine intensive Erwärmstrategie definiert und hinsichtlich der Belastbarkeit der Schweißnaht untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass Zusammenhänge zwischen den Prozessparametern und der Schwingfestigkeit der Schweißverbindung bestehen. Für zugschwellend belastete Komponenten werden Handlungsempfehlungen aufgestellt. KW - Leichtbau KW - Schweissprozess KW - Thermoplasten KW - Infrarotschweißen Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:860-opus4-4401 SN - 978-3-9812696-7-2 N1 - Die Konferenzveröffentlichung erschien im Tagungsband zum 11. Landshuter Leichtbau-Colloquium „Leichtbau - Werkstoffe, Konstruktionen, Fertigungstechnologien“ (01./02. März 2023, Hochschule Landshut). Hrsg.: Otto Huber, Marc Bicker, Peter Patzelt. LC-Verlag/Hochschule Landshut, 2023, ISBN 978-3-9812696-7-2 SP - 8 EP - 17 PB - LC-Verlag, Hochschule Landshut CY - Landshut ER - TY - CHAP A1 - Haas, Jonathan A1 - Kraft, Julian A1 - Beck, Björn A1 - Eyerer, Peter A1 - Henning, Frank ED - Huber, Otto ED - Bicker, Marc ED - Patzelt, Peter T1 - CAE-Werkzeuge für eine effiziente Produktentwicklung in der 3D Skelett Wickeltechnik (3DSW) T2 - Tagungsband 11. Landshuter Leichtbau-Colloquium: Leichtbau - Werkstoffe, Konstruktionen, Fertigungstechnologien N2 - Mit voranschreitendem Technologiereifegrad der 3D Skelett Wickeltechnik (3DSW) werden am Fraunhofer ICT begleitend CAE-Werkzeuge für einen effizienten Produktentwicklungsprozess erarbeitet. Im ersten Abschnitt wird gezeigt, wie mit einem CAM-Werkzeug Roboterprogramme für die automatisierte 3DSW generiert werden. Im zweiten Abschnitt wird ein Geometriemodellierungs- und Struktursimulationsansatz vorgestellt, mit dem kernlos gewickelte Faserskelette in der pre-prototype-Phase präzise modelliert und validiert werden können. KW - Leichtbau KW - 3D Skelett Wickeltechnik KW - 3DSW KW - CAE KW - Produktentwicklung Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:860-opus4-4439 SN - 978-3-9812696-7-2 N1 - Die Konferenzveröffentlichung erschien im Tagungsband zum 11. Landshuter Leichtbau-Colloquium „Leichtbau - Werkstoffe, Konstruktionen, Fertigungstechnologien“ (01./02. März 2023, Hochschule Landshut). Hrsg.: Otto Huber, Marc Bicker, Peter Patzelt. LC-Verlag/Hochschule Landshut, 2023, ISBN 978-3-9812696-7-2 SP - 50 EP - 59 PB - LC-Verlag, Hochschule Landshut CY - Landshut ER - TY - CHAP A1 - Nischler, Anton A1 - Huber, Otto ED - Huber, Otto ED - Bicker, Marc ED - Patzelt, Peter T1 - Entwicklung eines Materialmodells zur Simulation des inhomogenen 3D-Dehnungsfelds von texturierten Magnesium-Knetlegierungen mittels der FEM T2 - Tagungsband 11. Landshuter Leichtbau-Colloquium: Leichtbau - Werkstoffe, Konstruktionen, Fertigungstechnologien N2 - In der vorliegenden Arbeit wurde das 3D anisotrope und asymmetrische Materialverhalten von AZ31B mit inhomogenen Dehnungsfeldern bei einem homogenen einachsigen Druckspannungszustand experimentell und numerisch untersucht. In-situ 3D Dehnungsfeldmessungen mit der digitalen Bildkorrelation von uniaxialen Druckversuchen zeigen, dass sich aufgrund der Bildung von makroskopischen Bändern verzwillingter Gefügekörner ein ausgeprägtes inhomogenes Dehnungsfeld im Prüfbereich ausbildet. Zudem zeigt sich in den Bändern ein starkes anisotropes plastisches Materialverhalten mit plastischen Querkontraktionszahlen. Im Gegensatz dazu ergibt sich bei den uniaxialen Zugversuchen ein homogenes Dehnungsfeld mit nahezu isotropem Materialverhalten. Mithilfe einer benutzerdefinierten Materialroutine, welche die anisotrope und asymmetrische Fließfunktion CPB06 nach Cazacu et al. verwendet, kann das 3D anisotrope und asymmetrische plastische Materialverhalten mit inhomogenen Dehnungsfeldern von AZ31B mit guter Genauigkeit berechnet werden. KW - Leichtbau KW - Materialverhalten KW - AZ31B KW - Simulation KW - Magnesium Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:860-opus4-4441 SN - 978-3-9812696-7-2 N1 - Die Konferenzveröffentlichung erschien im Tagungsband zum 11. Landshuter Leichtbau-Colloquium „Leichtbau - Werkstoffe, Konstruktionen, Fertigungstechnologien“ (01./02. März 2023, Hochschule Landshut). Hrsg.: Otto Huber, Marc Bicker, Peter Patzelt. LC-Verlag/Hochschule Landshut, 2023, ISBN 978-3-9812696-7-2 SP - 60 EP - 73 PB - LC-Verlag, Hochschule Landshut CY - Landshut ER - TY - CHAP A1 - Rieser, Jasper A1 - Zimmermann, Markus ED - Huber, Otto ED - Bicker, Marc ED - Patzelt, Peter T1 - On the design of internal features for additive manufacturing T2 - Tagungsband 11. Landshuter Leichtbau-Colloquium: Leichtbau - Werkstoffe, Konstruktionen, Fertigungstechnologien N2 - Internal features are one of the biggest drivers for geometrical part complexity and pose a major challenge for manufacturing. A prominent example is the removal of material from a part interior as a simple though effective way to realize hollow sections, cavities or internal passages. While machining will most often be inapplicable, these features are in principle well within the feasible range of additive manufacturing (AM). However, careful design is essential to ensure a reasonable manufacturability since post-processing of internal features is possible only to a very limited extend. This paper reviews common applications of internal features and proposes a size-dependent classification helping to select appropriate design recommendations. The concept was applied to the design problem of a probe rake used for flow measurement where achieving a sufficiently large first natural frequency, integration of internal pressure channels and ensuring a good manufacturability were the main challenges. Starting from a solid conventional design, several new design variants were developed by introducing internal features of different size. The final design exhibits a large first natural frequency that was almost two times higher compared to a conventional rake design while the mass could be reduced by 30 %. A prototype was printed successfully from nickel-based super alloy on a selective laser melting system. KW - Leichtbau KW - additive manufacturing KW - design KW - internal features Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:860-opus4-4452 SN - 978-3-9812696-7-2 N1 - Die Konferenzveröffentlichung erschien im Tagungsband zum 11. Landshuter Leichtbau-Colloquium „Leichtbau - Werkstoffe, Konstruktionen, Fertigungstechnologien“ (01./02. März 2023, Hochschule Landshut). Hrsg.: Otto Huber, Marc Bicker, Peter Patzelt. LC-Verlag/Hochschule Landshut, 2023, ISBN 978-3-9812696-7-2 SP - 76 EP - 85 PB - LC-Verlag, Hochschule Landshut CY - Landshut ER - TY - CHAP A1 - Whitmore, Lawrence A1 - Nischler, Anton A1 - Huber, Otto ED - Huber, Otto ED - Bicker, Marc ED - Patzelt, Peter T1 - Preparation of magnesium AZ31B for electron backscatter diffraction (EBSD) analysis T2 - Tagungsband 11. Landshuter Leichtbau-Colloquium: Leichtbau - Werkstoffe, Konstruktionen, Fertigungstechnologien N2 - A method for preparing magnesium alloy surfaces for metallographic study and electron backscatter diffraction (EBSD) analysis is presented. An alkaline polishing paste with a dispersion of alumina particles is used for more rapid preparation and a self-made low-power 3D printed vibratory polishing machine is used for final polishing. A final cleaning stage is developed to optimize surface quality after polishing, and an analysis is made on the effects of different solutions on surface corrosion. The method facilitates smaller groups and experimental projects on a small budget and, when combined with biodegradable filaments, can help labs meet sustainable development goals. The method and process for preparing samples are evaluated by examining the quality of magnesium AZ31B surfaces using optical and electron microscopy and EBSD orientation mapping. KW - Leichtbau KW - magnesium KW - surface KW - preparing KW - polishing Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:860-opus4-4469 SN - 978-3-9812696-7-2 N1 - Die Konferenzveröffentlichung erschien im Tagungsband zum 11. Landshuter Leichtbau-Colloquium „Leichtbau - Werkstoffe, Konstruktionen, Fertigungstechnologien“ (01./02. März 2023, Hochschule Landshut). Hrsg.: Otto Huber, Marc Bicker, Peter Patzelt. LC-Verlag/Hochschule Landshut, 2023, ISBN 978-3-9812696-7-2 SP - 86 EP - 105 PB - LC-Verlag, Hochschule Landshut CY - Landshut ER - TY - CHAP A1 - Leubecher, Dominik A1 - Vitale, Pablo A1 - Musil, Bruno A1 - Brier, Steffen A1 - Höfer, Philipp ED - Huber, Otto ED - Bicker, Marc ED - Patzelt, Peter T1 - Analysis and interpretation of the temperature field in additive material extrusion process for small and large scale components: A numerical study T2 - Tagungsband 11. Landshuter Leichtbau-Colloquium: Leichtbau - Werkstoffe, Konstruktionen, Fertigungstechnologien N2 - Large-scale material extrusion processes, especially for thermoplastic polymers, have become increasingly common in research and industry in recent years. Due to the new time and size dimensions of the extrudate strands to be deposited, compared to small-scale manufacturing processes, challenges are revealed that have not yet been sufficiently researched to this extent. The present work is intended to make a numerical contribution to this in order to obtain a better understanding of the manufacturing processes and to investigate the influences on the temperature field as a result of different printing parameters and the selected deposition path. Further a workflow is presented on how the source code generated by the slicer can be incorporated into the thermal model. As a conclusion of the numerical results obtained, it can already be stated that the selected process parameters have a considerable influence on the temperature field, especially through the nozzle variation. Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:860-opus4-4474 SN - 978-3-9812696-7-2 N1 - Die Konferenzveröffentlichung erschien im Tagungsband zum 11. Landshuter Leichtbau-Colloquium „Leichtbau - Werkstoffe, Konstruktionen, Fertigungstechnologien“ (01./02. März 2023, Hochschule Landshut). Hrsg.: Otto Huber, Marc Bicker, Peter Patzelt. LC-Verlag/Hochschule Landshut, 2023, ISBN 978-3-9812696-7-2 SP - 106 EP - 123 PB - LC-Verlag, Hochschule Landshut CY - Landshut ER - TY - CHAP A1 - Friedrich, Christoph ED - Huber, Otto ED - Bicker, Marc ED - Patzelt, Peter T1 - Leichtbau benötigt Werkstoffe, Konstruktion, Verbindungstechnik, Leichtbaumanagement und Wissenstransfer T2 - Tagungsband 11. Landshuter Leichtbau-Colloquium: Leichtbau - Werkstoffe, Konstruktionen, Fertigungstechnologien N2 - Der Leichtbau ist mittlerweile in allen Bereichen der Technik als Querschnittstechnologie verankert. Dementsprechend ist zunehmend wichtig, die Methodik der Realisierung und die Wissensweitergabe in den Blick zu nehmen. Eine Realisierung von leichten Produkten erfordert die synergistische Betrachtung von Werkstoffen, konstruktiver Gestaltung und Verbindungstechnik, aber auch Leichtbaumanagement und Wissenstransfer. Erst wenn diese Dinge zusammenkommen, lässt sich auf Produktebene das erreichen, was die Nutzer des Produkts benötigen: ausreichende Leistungsfähigkeit, hohe Zuverlässigkeit, akzeptabler Preis. Nachfolgend werden diese Bereiche konkretisiert. Auch der Wissenstransfer ist wichtig, da man sonst nicht überall mit der direkten Anwendbarkeit von Leichtbaukenntnissen und -vorgehensweisen rechnen kann. Wenn nur einige wenige Leute mit Leichtbau vertraut sind, ist keine Querschnittsakzeptanz erreichbar, zumal bei der heutigen Arbeitsteilung mit Komponenten über verschiedene Unternehmen hinweg. Wenn man sich überlegt, wie diese synergistische Sichtweise in einem heute attraktiven „Werkzeug“ abgebildet werden kann, kommt man zur Plattform Profs Future Letter, die demnächst verfügbar ist und die nachfolgend erläutert wird. Insgesamt ist die zukunftsgerichtete Botschaft des Beitrags, auch bei Detailarbeiten immer auf die Notwendigkeiten der Gesamtheit zu achten. Dazu sollten die heute verfügbaren Möglichkeiten genutzt werden, was örtlich und zeitlich flexibel sein muss. KW - Leichtbau KW - Wissenstransfer KW - Plattform Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:860-opus4-4488 SN - 978-3-9812696-7-2 N1 - Die Konferenzveröffentlichung erschien im Tagungsband zum 11. Landshuter Leichtbau-Colloquium „Leichtbau - Werkstoffe, Konstruktionen, Fertigungstechnologien“ (01./02. März 2023, Hochschule Landshut). Hrsg.: Otto Huber, Marc Bicker, Peter Patzelt. LC-Verlag/Hochschule Landshut, 2023, ISBN 978-3-9812696-7-2 SP - 126 EP - 136 PB - LC-Verlag, Hochschule Landshut CY - Landshut ER - TY - CHAP A1 - Spancken, Dominik A1 - De Monte, Matthias A1 - Winkler, Tobias ED - Huber, Otto ED - Bicker, Marc ED - Patzelt, Peter T1 - Ermittlung der molekularen und mechanischen Eigenschaften von recyceltem Polypropylen zum Einsatz in hochbelasteten Strukturbauteilen T2 - Tagungsband 11. Landshuter Leichtbau-Colloquium: Leichtbau - Werkstoffe, Konstruktionen, Fertigungstechnologien N2 - Durch die steigende Nachfrage nach ressourceneffizienten und nachhaltigen Produkten rückt das werkstoffliche Recycling und die Verwendung von Recyclingmaterialien immer stärker in den Vordergrund. Eine Möglichkeit dazu ist die Verwendung von sogenannten Rezyklaten aus dem Post Consumer Bereich. Rezyklate benötigen je nach Polymertyp für deren Aufbereitung bis zu 70 % weniger Sekundärenergie für die Herstellung als Neuwarenkunststoff. In dieser Veröffentlichung wird die Substitution eines Neuwarenmaterials (Polypropylen mit 30 Gewichtsprozent Talkum (PP TC30)) durch ein Rezyklatmaterial (Polypropylen mit 30 Gewichtsprozent Talkum (rPP TC30)) an einem Spülmaschinengeräteträger vorgestellt. Untersuchungen der mechanischen Eigenschaften unter statischer und zyklischer Belastung zeigen die Unterschiede von Neuwaren- und Rezyklatmaterial auf. Analytische Untersuchungen auf molekularer Ebene beschreiben diese Unterschiede. Auf Basis der mechanischen Untersuchungen wird ein zyklischer Festigkeitsnachweis eines Türöffnungsmechanismus eines Geräteträgers einer Geschirrspülmaschine erstellt. Dieser zeigt die Substitution des Neuwarenmaterials durch das Rezyklatmaterial. KW - Leichtbau KW - Recycling KW - Recyclingmaterial KW - Substitution KW - Kunststoff Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:860-opus4-4498 SN - 978-3-9812696-7-2 N1 - Die Konferenzveröffentlichung erschien im Tagungsband zum 11. Landshuter Leichtbau-Colloquium „Leichtbau - Werkstoffe, Konstruktionen, Fertigungstechnologien“ (01./02. März 2023, Hochschule Landshut). Hrsg.: Otto Huber, Marc Bicker, Peter Patzelt. LC-Verlag/Hochschule Landshut, 2023, ISBN 978-3-9812696-7-2 SP - 138 EP - 149 PB - LC-Verlag, Hochschule Landshut CY - Landshut ER - TY - CHAP A1 - Wagner, David A1 - Löpitz, David A1 - Knobloch, Marcus A1 - Wystup, Johannes A1 - Hofmann, Lucas ED - Huber, Otto ED - Bicker, Marc ED - Patzelt, Peter T1 - Pultrusionsprofile mit funktionaler metallischer Oberflächenschicht: Neue Optionen für den wirtschaftlichen Multi-Material-Leichtbau T2 - Tagungsband 11. Landshuter Leichtbau-Colloquium: Leichtbau - Werkstoffe, Konstruktionen, Fertigungstechnologien N2 - Im vorliegenden Beitrag wird eine Prozessmodifikation auf Basis des Pultrusionsprozesses vorgestellt, welche es ermöglicht, Faser-Kunststoff-Verbundprofile (FKV-Profile) während der Fertigung mit einer metallischen Oberflächenschicht zu funktionalisieren. Vorrangiges Ziel der Metall-Funktionalisierung ist dabei die Erweiterung der Fügeoptionen für die FKV-Profile. Der Beitrag gibt zunächst einen Einblick in die Prozessentwicklung und Fertigung der hybriden Profilkomponenten. Es werden Untersuchungen zu verfahrens- und werkstofftechnischen Einflüssen auf die Verbundhaftfestigkeit zwischen dem Metall und FKV dargelegt. Für den branchenübergreifenden und wirtschaftlichen Einsatz der hybriden Pultrusionsprofile wird zudem das Laserstrahlschweißverfahren als anschließende Fügeoption validiert. KW - Leichtbau KW - Pultrusion KW - Prozess KW - FKV KW - Faser-Kunststoff-Verbund Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:860-opus4-4509 SN - 978-3-9812696-7-2 N1 - Die Konferenzveröffentlichung erschien im Tagungsband zum 11. Landshuter Leichtbau-Colloquium „Leichtbau - Werkstoffe, Konstruktionen, Fertigungstechnologien“ (01./02. März 2023, Hochschule Landshut). Hrsg.: Otto Huber, Marc Bicker, Peter Patzelt. LC-Verlag/Hochschule Landshut, 2023, ISBN 978-3-9812696-7-2 SP - 152 EP - 162 PB - LC-Verlag, Hochschule Landshut CY - Landshut ER - TY - CHAP A1 - Nester, Sara A1 - Meinhard, Dieter A1 - Schanz, Jochen A1 - Pott, Timo A1 - Riegel, Harald A1 - Knoblauch, Volker ED - Huber, Otto ED - Bicker, Marc ED - Patzelt, Peter T1 - Einfluss der Oberflächenvorbehandlung auf die Langzeitbeständigkeit hybrider Aluminium-CFK-Klebeverbindungen unter medialen Alterungsbedingungen T2 - Tagungsband 11. Landshuter Leichtbau-Colloquium: Leichtbau - Werkstoffe, Konstruktionen, Fertigungstechnologien N2 - Diese Studie untersucht den Einfluss laserbasierter Oberflächenvorbehandlungen auf die Beständigkeit hybrider Aluminium-CFK-Klebeverbindungen gegenüber künstlicher klimatischer sowie korrosiver Alterung. Mithilfe nahinfraroter Laserstrahlung wird die Reinigung und Entfernung der Matrix mit resultierender Faserfreilegung an der CFK-Oberfläche erzielt. Aluminiumseitig werden periodische Strukturen eingebracht. Derart laservorbehandelte Klebeverbindungen sowie Aceton gereinigte Referenzproben (ACT) wurden verschiedenen medialen Alterungsregimen ausgesetzt und auf ihre Zugscherfestigkeit geprüft. Die Alterung führt zu unterschiedlich ausgeprägter Festigkeitsdegradation, wobei diese unter korrosiven Bedingungen am höchsten ist. Laservorbehandelte Proben zeigen einen Festigkeitsverlust von etwa 48 % auf 13 MPa, wohingegen ACT-Proben etwa 20 % Festigkeit auf 20 MPa verlieren. Die starke Korrosion laservorbehandelter Proben wird auf die Faserfreilegung in Verbindung mit den unterschiedlichen elektrochemischen Potentialen der Werkstoffe zurückgeführt. KW - Leichtbau KW - laserbasiert KW - Oberflächen KW - Vorbehandlung KW - Alumninium Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:860-opus4-4426 SN - 978-3-9812696-7-2 N1 - Die Konferenzveröffentlichung erschien im Tagungsband zum 11. Landshuter Leichtbau-Colloquium „Leichtbau - Werkstoffe, Konstruktionen, Fertigungstechnologien“ (01./02. März 2023, Hochschule Landshut). Hrsg.: Otto Huber, Marc Bicker, Peter Patzelt. LC-Verlag/Hochschule Landshut, 2023, ISBN 978-3-9812696-7-2 SP - 36 EP - 48 PB - LC-Verlag, Hochschule Landshut CY - Landshut ER -