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Qualifizierung von großseriengeeigneten Fügeverfahren für Metallbauteile hergestellt durch das Laserstrahlschmelzen (LBM) am Beispiel der Automobilindustrie

Qualifizierung von großseriengeeigneten Fügeverfahren für Metallbauteile hergestellt durch das Laserstrahlschmelzen (LBM) am Beispiel der Automobilindustrie von Fieger,  Thiemo
Die additiven Fertigungsverfahren, insbesondere das Laser Beam Melting (LBM), entwickeln sich zunehmend in Richtung des industriellen Einsatzes. Heute können noch nicht alle Bauteile mittels der additiven Verfahren in einem Stück hergestellt werden, da die Verfahren in Bezug auf die Bauteilgröße und den Materialmix begrenzt sind. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Fügen und der Qualität der Fügeverbindung von additiv hergestellten Bauteilen mit konventionellen Materialien für die Automobilfertigung und liefert dadurch einen Beitrag zur Integration dieser neuen Fertigungstechnologien in das Großserienumfeld. Es wird gezeigt anhand der beim LBM häufig verwendeten Materialien AlSi10Mg, 1.4404 und 1.2709, wie die Fügetechnologien Remote-Laserstrahlschweißen, Widerstandspunktschweißen, Halbhohlstanznieten, Hochgeschwindigkeitsbolzenfügen und Kleben neu parametrisiert werden müssen, um die additiven Materialien seriengerecht fügen zu können. Darüber hinaus liefert diese Arbeit Informationen über Fügespezifika, die beim Einsatz von additiven Materialien im Vergleich zu konventionell hergestellten Materialien zu beachten sind. Die dabei eingesetzten konventionellen Materialien sind Al5-STD, Al6-STD, AlSi10Mg Guss, HC340LA und 22MnB5. Die Arbeit zeigt, dass alle untersuchten additiv hergestellten Materialien mit neuen Fügeparametern nach den Qualitätsstandards der Automobilindustrie gefügt werden können. Die hohe Oberflächenrauheit der additiven Materialien kann jedoch, je nach Fügeverfahren, Vor- und Nachteile auf die Fügequalität und die Kraftübertragung haben. Beim Fügeprozess sollte auch beachtet werden, welches Material oben oder unten liegt, da es hier im Vergleich zu konventionellen Materialien zu Einschränkungen kommen kann.
Aktualisiert: 2020-10-23
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Modellbasierte Beschreibung und Validierung der Glasfaserlängenverkürzung im Spritzgießplastifizieraggregat mittels analytischer und diskreter Ansätze

Modellbasierte Beschreibung und Validierung der Glasfaserlängenverkürzung im Spritzgießplastifizieraggregat mittels analytischer und diskreter Ansätze von Heiderich,  Gilmar
Im Rahmen dieser Arbeit wird die im Spritzgießplastifizieraggregat auftretende Faserverkürzung experimentell sowie modelltheoretisch betrachtet. Als Grundlage werden die übergeordneten Prozessparametereinflüsse auf die Verkürzung der Fasern experimentell für ausgewählte Materialien analysiert. Um eine isolierte Betrachtung der Schmelzeströmung im Schneckenkanal vorzunehmen, in der insbesondere die Schädigung der Fasern durch unterschiedliche Interaktionen stattfindet, wird ein Couette-Rheometer verwendet. Hiermit findet eine Analyse der Faserverkürzung in der Schmelze unter definierten eindimensionalen Scherbedingungen statt. Aus den erhaltenen diskreten empirischen Daten wird ein zeitkontinuierlicher mathematischer Zusammenhang hergeleitet, der die Faserlängenabnahme im Scherfeld beschreibt. Eine mikromechanische Betrachtung des Bruchvorgangs der Fasern wird im Anschluss zur Kopplung des mathematischen Modells mit den physikalischen Bedingungen genutzt. Ferner wird die Eignung der Bruchmodellierung in einer Validierungsstudie für die Scherbedingungen im Couette-Rheometer nachgewiesen. Darauffolgend wird die analytische Bruchmodellierung in die Software Paderborner Spritzgießsimulation (PSI) implementiert, die zur Prozessberechnung des Spritzgießplas-tifizieraggregats dient. Im letzten Schritt wird die Eignung der Faserbruchmodellierung für das Spritzgießplastifizieraggregat mit Hilfe der empirischen Daten aus den Plastifizieruntersuchungen nachgewiesen.
Aktualisiert: 2020-10-23
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Taschenbuch der Gießerei-Praxis

Taschenbuch der Gießerei-Praxis von Franke,  Simone
Seit über 60 Jahren ist dieses einzigartige Taschenbuch ein praktisches Arbeitsmittel für Fachleute und Entscheider des Gießereiwesens sowie ein kompetenter Begleiter in Studium, Lehre und Forschung. Dank der unermüdlichen redaktionellen Zuarbeit des produktionsnahen Expertenteams, bietet das unverzichtbare Handbuch Einblick in die tägliche Praxis und Kompetenz in allen Fachgebieten rund um das Gießereiwesen. Das TBG dient als beliebtes Nachschlagewerk rund um Gießereibedarf, Zulieferer und Gusserzeuger. Neu im TBG 2018 sind aktuelle Beiträge zu folgenden Themen: - Speisertechnik - Bentonitgebundener Formstoff - Feuerfestzustellung in elektrischen Schmelzöfen - 3-D-Digitalisierung großer Bauteile - Beschichtung von Gussoberflächen
Aktualisiert: 2020-10-23
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Einfluss hochschmelzender Legierungselemente auf Mikrostruktur und Hochtemperaturbeständigkeit einer Legierung mit komplexer Zusammensetzung Al10Co25Cr8Fe15Ni36Ti6

Einfluss hochschmelzender Legierungselemente auf Mikrostruktur und Hochtemperaturbeständigkeit einer Legierung mit komplexer Zusammensetzung Al10Co25Cr8Fe15Ni36Ti6 von Haas,  Sebastian
Die Arbeit beschäftigt sich mit der mikrostrukturellen Evolution der Legierung komplexer Zusammensetzung Al₁₀Co₂₅Cr₈Fe₁₅Ni₃₆Ti₆. Im Fokus steht der Einfluss ausgewählter Elemente wie B, Hf, Mo, Y, W und Zr in geringen Mengen auf die Phasenausprägung und das mechanische Verhalten bei erhöhten Temperaturen. Nach der Homogenisierung und der Auslagerung weist die Basislegierung eine dreiphasige Mikrostruktur auf: In eine ungeordnete kubisch-flächenzentrierte Matrix sind kohärente, kubische, geordnete γ'-Partikel mit einem Volumenanteil von 55% eingebettet. Weiterhin scheidet sich mit einem Anteil von 3% eine Heusler-Phase in Form von 20 µm langen Nadeln aus. Die Zugabe verschiedener hochschmelzender Elemente in geringen Mengen bewirkt eine Veränderung der Morphologie beider Phasen: Die Ausprägung der γ'-Phase ist abhängig vom Betrag der Gitterfehlpassung an der Matrix/γ'-Phasengrenzfläche. Eine größere Fehlpassung bewirkt stärkere elastische Verspannungen und führt zu scharfen Kanten der γ'-Würfel. Die Ausprägung der Heusler-Phase auf der anderen Seite ist abhängig von der Homogenisierungstemperatur, welche notwendigerweise durch die Elementzugabe variiert werden muss. Die grobe Heusler-Phase aus dem Gusszustand kann bei geringerer Temperatur nicht im Mischkristall gelöst werden und verbleibt selbst nach der Auslagerung in dieser Morphologie. Als erstrebenswert in Bezug auf die mechanischen Eigenschaften hat sich eine scharfkantige γ'-Form und die grobe, globulare Heusler-Phase herausgestellt. Beides wird durch die Zugabe von 0,5 Atomprozent Hafnium erreicht und die resultierende Legierung übertrifft kommerzielle Vergleichsmaterialien hinsichtlich Kriechbeständigkeit bei 750°C, Zugfestigkeit und Dehngrenze, bei nahezu identischen Reinmetallkosten zur Materialherstellung.
Aktualisiert: 2020-10-23
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Untersuchung zum thermodynamischen Einfluss der Muldengeometrie beim Pkw-Dieselmotor

Untersuchung zum thermodynamischen Einfluss der Muldengeometrie beim Pkw-Dieselmotor von Bax,  Manuel
Mit dem Fokus der CO2-Minderung wird in dieser Arbeit der Einfluss der Kolbenmuldengeometrie auf das dieselmotorische Brennverfahren an einem Pkw-Motor untersucht. Zunächst wird eine umfassende virtuelle Studie in Form einer 3D-CFD-Simulation durchgeführt. Dafür wird die Muldengeometrie parametrisch beschrieben und ein mittels Design of Experiments erzeugter Satz aus 80 Muldengeometrien mit konstantem Muldenvolumen in drei Betriebspunkten simuliert. Auf dieser Grundlage wird ein Ersatzmodell gebildet, das die Abhängigkeit des indizierten Wirkungsgrades von den Geometrieparametern der Kolbenmulde beschreibt. Das Ersatzmodell wird zum einen genutzt, um Einzelparametereinflüsse zu analysieren, zum anderen dient es der Optimierung der Muldengeometrie hinsichtlich der Maximierung der Wirkungsgrade in allen Betriebspunkten. Ein Kandidat aus der Ersatzmodell-basierten Optimierung der Muldengeometrie wird am Motorprüfstand weiterführend untersucht und der Referenzgeometrie des Forschungsmotors gegenübergestellt.
Aktualisiert: 2020-10-26
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Beeinflussung der Ausprägung der Veredelung in hochreinen AlSi7(Mg)-Gusslegierungen durch Prozessparameter und Begleitelemente

Beeinflussung der Ausprägung der Veredelung in hochreinen AlSi7(Mg)-Gusslegierungen durch Prozessparameter und Begleitelemente von Chaineux,  Veronika
Die heutzutage immer höheren Anforderungen an Gussbauteile setzen ein an die Anwendungen angepasstes, optimales Gefüge voraus, welches sich durch Homogenität und Feinheit der Gefügestruktur auszeichnet. Für Aluminium(Al)-Silizium(Si)-Gussbauteile bedeutet dies, dass vor allem die Homogenität und die Morphologie des eutektischen Si in untereutektischen Legierungen von Relevanz sind, da das reale Gefüge ein heterogen ausgeprägtes Eutektikum, d.h. bestehend aus homogen und heterogen ausgebildeten Bereichen, aufweist. Dies beeinflusst die mechanischen Eigenschaften negativ. Zur Morphologieänderung des Siliziums von plattenförmig/facettiert zu korallenartig/eingeformt werden Veredelungsmittel, wie z.B. Strontium verwendet. Eine globale und übergreifende Betrachtung der Einzel- und Wechselwirkungen sowie der Grenzwerte der Legierungselemente Magnesium (Mg), Eisen (Fe), Phosphor (P) und Strontium (Sr) auf die Veredelungs-Ausprägung unter Berücksichtigung des Gießprozesses, und somit der Abkühlrate und Seigerungsvorgänge, hat im Rahmen dieser Arbeit stattgefunden indem die Einflussfaktoren quantitativ ermittelt wurden, die zu einer heterogenen Veredelung führen.
Aktualisiert: 2020-10-23
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Digitalisierung erfolgreich umgesetzt

Digitalisierung erfolgreich umgesetzt von Denkena,  Berend
Editorial Digitale Weiterbildung und Wissensmanagement Intelligente Personaleinsatzplanung Mit IT-Sicherheitsanalysen immer auf dem aktuellen Stand! Drohnenbasierte 3D-Layoutaufnahme unterstützt bei der Fabrikplanung Konzepterstellung zur Implementierung digitaler Assistenzsysteme Vom Handwerk zur Produktion: Die IT darf nicht auf der Strecke bleiben!
Aktualisiert: 2020-10-22
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Untersuchungen zum inversen PTLP-Löten von 3YSZ und X1CrTiLa22 mit nickelbasierten Schichtsystemen für Hochtemperaturanwendungen

Untersuchungen zum inversen PTLP-Löten von 3YSZ und X1CrTiLa22 mit nickelbasierten Schichtsystemen für Hochtemperaturanwendungen von Schaak,  Christopher Sven, Tillmann,  Wolfgang
Aufbauend auf der Kenntnis der Vor- und Nachteile konventioneller Fügeverfahren für Keramik-Metall-Verbunde (z.B. Abdichtung von Festoxidbrennstoffzellen (SOFC) wird ein alternatives Fügeverfahren, das inverse Partial Transient Liquid Phase (iPTLP) Löten, vorgestellt, mit dem Ziel vorhandene Anwendungslücken zu schließen und die Möglichkeiten von Ingenieurskeramiken besser zu nutzen. In der vorliegenden Arbeit wird daher, theoretisch sowie praktisch, das iPTLP-Löten als Fügeverfahren für ein Grundwerkstoffsystem bestehend aus dem ferritischen Hochtemperaturstahl X1CrTiLa22 (Crofer22APU) sowie der Yttriumoxid stabilisierten Zirkoniumdioxid-Keramik (3YSZ) untersucht. In diesem Zusammenhang werden die Auswirkungen von nickelbasierten Zusatzwerkstoffen (Nickel, CuNi44, Ni20Cr) und verschiedenen Aktivelementen (Titan, Zirkonium) auf die Zielgrößen Morphologie, Festigkeit sowie Hochtemperaturbeständigkeit diskutiert.
Aktualisiert: 2020-10-22
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Prozessmodell für Multiprojektmanagement in der Fabrik

Prozessmodell für Multiprojektmanagement in der Fabrik von Nielsen,  Lars, Nyhuis,  Peter
Infolge zunehmender Dynamik im Marktumfeld von Produktionsunternehmen müssen lau-fend zahlreiche Veränderungen mithilfe von Projekten umgesetzt werden. Dazu wird ein Pro-zessmodell für systematisches, effizientes und leistungsfähiges Multiprojektmanagement in der Fabrik benötigt. In dieser Arbeit wird ein solches Modell entwickelt. Dazu wird zunächst eine Prozesslandkarte als durchgängige Beschreibung aller notwendigen Prozesse und Auf-gaben erarbeitet. Außerdem wird auf bestehende Modelle der Produktionsplanung und -steuerung zurückgegriffen, um eine Modellierung der Wirkzusammenhänge in den Multipro-jektmanagementabläufen zu erreichen. Durch qualitative Kennlinien wird in der Konsequenz die Identifikation des zentralen Zielkonflikts ermöglicht, der als Polylemma des Multiprojekt-managements bezeichnet wird. Das Prozessmodell für Multiprojektmanagement in der Fabrik erlaubt es Führungskräften und Entscheidungsträgern schließlich, eine willentliche Positionie-rung im Zielkonflikt vorzunehmen.
Aktualisiert: 2020-10-21
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