Abteilung Nachhaltige Werkstoffe und -verarbeitung
Willkommen im Bereich der Abteilung Nachhaltige Werkstoffe und -verarbeitung.
Unsere Abteilung betreibt Forschung und Entwicklung an neuen Werkstoffen und deren Verarbeitungsprozessen. Im Hintergrund steht dabei der Ansatz, dass moderne einsatzangepasste Werkstoffe in Kombination mit neu gedachten Verarbeitungsrouten das Potenzial besitzen, die Technologien unserer Gesellschaft nachhaltig zu machen. Wir bewegen uns in unserer Forschung und Entwicklung stets entlang der so genannten R-Strategien. So reduzieren wir den erforderlichen Werkstoffeinsatz und aufzubringende Prozessenergien, gestalten Produkte so, dass sie wiederhergestellt oder wiederaufbereitet werden können, oder untersuchen Möglichkeiten für die einfache und an den Werkstoff angepasste Gewinnung von Sekundärwerkstoffen. In den aktuell bearbeiteten Forschungsprojekten stehen Stähle, Aluminiumwerkstoffe und Metallmatrix-Verbundwerkstoffe im Fokus. Damit eine umfassende Anpassung gelingt – eine Anpassung also, die Werkstoffkennwerte auf verschiedenen Größenskalen sowie unter verschiedenen Einsatz- und Verarbeitungsbedingungen berücksichtigt –, werden neben analytischen, charakterisierenden und prüfenden Methoden auch Werkzeuge der Werkstoff- und Prozesssimulation eingesetzt.
Unter den an der oberen Kante dieses Bildschirmbereichs dargestellten Reitern finden Sie genauere Ausführungen zu unseren Forschungsleistungen, den angebotenen Dienstleistungen und der umfangreichen geräte- und methodentechnischen Ausstattung unserer Abteilung.
Haben Sie darüber hinaus Fragen, oder können wir Sie in Ihren Aufgaben unterstützen? Dann sprechen Sie uns einfach unter unten stehender Telefonnummer oder E-Mail-Adresse an.
Wir freuen uns auf eine Zusammenarbeit!
Derzeit forscht das Team der Abteilung Nachhaltige Werkstoffe und -verarbeitung vor allem an hochfesten Aluminiumwerkstoffen und Stählen sowie Aluminium- und Nickelverbundwerkstoffen.
Im Fokus der Arbeiten mit Aluminium- und Verbundwerkstoffen stehen Untersuchung zu ihrer Verarbeitung mittels additiver Fertigungsverfahren und den vorgelagert notwendigen Behandlungs- und Verarbeitungsschritten sowie ihren daraus resultierenden Einsatzeigenschaften. Bei Aluminiumverbundwersktoffen betrachten wir zudem ihre Verarbeitbarkeit durch Knetprozesse sowie die Möglichkeiten ihrer Kreislaufführung.
Unseren Arbeiten mit Stählen beschäftigen sich mit Wärmebehandlungseffekten in Blechwerkstoffen, der simulativen Auslegung von thermischen und thermomechanischen Behandlungsprozessen und deren Einfluss auf die Stahlgefüge und -eigenschaften.
Im Folgenden finden Sie eine Auswahl unserer wichtigsten Forschungsthemen in den o.g. Gebieten.
Gern beraten oder unterstützen wir Sie mit unserer Expertise bei der Lösung Ihrer Aufgaben.
Sprechen Sie uns einfach an!
- Berechnung von lokalen Materialkennwerten bei der der thermischen und thermomechanischen Behandlung von Stählen
- Modellierung von Wärmebehandlungsprozessen und Simulierung lokal entstehender Gefüge und Wärmebehandlungszustände
- Optimierung von Wärmebehandlungsprozessen auf vorgegebene Materialzieleigenschaften mit Hilfe von neuronalen Netzwerken
- Konzipierung von schmelz- und pulvermetallurgischen Prozessrouten zur Herstellung partikelverstärkter AMC mit hohem Verstärkungsphasenanteil unter besonderer Berücksichtigung innerer Phasengrenzflächen
- Entwicklung von Analyse- und Prüfmethoden für die reproduzierbare Erfassung von Gefügeeigenschaften und Werkstoffkennwerten von partikelverstärkten AMC mit hohem Verstärkungsphasenanteil
- Verbesserung der tribologischen Eigenschaften von partikelverstärkten Leicht- und Schwermetall-Verbundwerkstoffen mit hohem Verstärkungsphasenanteil mit dem Ziel einer praktischen Verschleißfreiheit
- Auslegung von Materialpaarungen in tribologischen Systemen, insbesondere in Systemen mit (teilweisem) Festkörperkontakt
Das Dienstleistungsangebot der Abteilung Werkstoffentwicklung und -analytik umfasst neben analytischen und untersuchenden Aufgaben auch die simulationsgestützte, gezielte Werkstoffentwicklung.
Die uns dafür zur Verfügung stehende technische Ausrüstung finden Sie nach Laborbereichen geordnet unter dem entsprechenden Reiter auf dieser Seite.
Standardmäßig bieten wir die folgenden Dienstleistungen an.
Sprechen Sie uns an, wenn wir Sie in speziellen Aufgaben unterstützen sollen!
- Röntgenfeinstrukturanalyse mittels XRD:
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- qualitative und quantitative Phasenanalyse und Bestimmung der Gitterparameter
- Bestimmung von Teilchengrößen und Mikroverzerrungen
- Eigenspannungsmessung
- Texturanalyse
- Schichtdicken-, Rauheits- und Dichtebestimmung mittels Reflektometrie
- simultanen Durchführung von Thermogravimetrie (TG) und wahlweise Differenz-Thermo-Analyse (DTA) oder Dynamische Differenz-Kalorimetrie (DSC)
- Thermomechanische Analyse (TMA) zur Bestimmung des Verhaltens von Werkstoffen unter mechanischer und thermischer Beanspruchung
- mechanische Prüfung von Werkstoffen, insbesondere Metallmatrix-Kompositen (Zugprüfung, Biegeprüfung und ILS-Prüfung)
- diverse genormte Verschleißprüfungen im Festkörperkontakt
- Ermüdungsprüfung im LCF- und HCF-Bereich unter Zug-, Druck- und Biegebelastung
- Wärmebehandlungen nach Vorgabe und Entwicklung von Wärmebehandlungsroutinen
- FEM-Simulationen (z. B. Umformsimulationen, Wärmebehandlungen…)
- Berechnung von Materialdaten und Materialkennwerten (insbesondere von Stählen)
- Hochenergiekugelmühle Zoz Simoloyer CM08-8l
- Hochenergiekugelmühle Zoz Simoloyer CM01-2l / SiN
- Planetenkugelmühle Fritsch Pulverisette 5
- Pulververdüsungsanlage
- AMC-Gießeinrichtung
- Lichtbogenofen (Nutzung über Professur PVW)
- Spark-Plasma-Sinteranlage (SPS) (Nutzung über Professur PVW)
- verschiedene Muffel- und Schutzgasöfen sowie Abschreckbäder
- Materialografische Präparationstechnik
- Elektronenmikroskopische Präparationstechnik
- Lichtmikroskopische Untersuchungstechnik
- Quantitative Gefügeanalyse OLYMPUS a4i
- Mikrohärte-Prüfgerät DURAMIN
- Registrierende Härtemessung FISCHERSCOPE HM2000 XYm
- Rasterelektronenmikroskop LEO1455VP mit Röntgenmikrobereichsanalyse EDAX GENESIS
- Feldemissions-Rasterelektronenmikroskop NEON40EsB mit EDXS und EBSD
- Transmissionselektronenmikroskop HITACHI H8100 mit Röntgenmikrobereichsanalyse EDAX GENESIS
- Nanoindenter UNAT
- Resonanzpulsator RUMUL - Wöhlerversuche
- Resonanzpulsator RUMUL - Rissfortschrittsversuche
- MTS Landmark (100kN) Ausstattung – dehnungsgeregelte Ermüdungsversuche
- MatLab
- Mathcad
- Deform
- Fluent
- JMatPro
- ABAQUS
- ANSYS
- MemBrain
- Modellversuche im Labor
- Kochversuch (Interkristalline und Spannungsriss-Korrosionsprüfung
- Korrosionsprüfkammer HK 400
- Potentiostat PS6 (Ermittlung von Stromdichte-Potenzialkurven)
- Elektrochemische MiniCell (ECMC)
- Loch- und Spaltkorrosionsprüfung, ASTM G48
- Klimaprüfschrank
- Mikrokorrosionszelle
- Korrosionsprüfkammer HK 430
- 3-D Profilometer
- pH-Wert-Messgerät
- Röntgenfluoreszenz-Materialanalysegerät
- Farb- und Glanzmessgerät BYK Gardener spectro-guide
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