Focus Werkstoffe
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Tagungsband mit den Beiträgen des 5. Pforzheimer Werkstofftages, der am 29. September 2016 im CongressCentrum Pforzheim stattfand:
Liewald, Mathias:
Aktuelle Forschungsthemen auf dem Gebiet des Scherschneidens am Insitut für Umformtechnik (IFU) der Universität Stuttgart
(S. 7 - 22)
Rittershofer, Peter:
Per Simulation vom Blechband zum Wickelschlauch mit Eigenschaften
(S. 23 - 32)
Kurdewan, Tom:
Mikrolegierte Nichteisenmetalllegierungen - Stand der Technik,Anwendungen und Potentiale
(S. 33 - 43)
Müller, Frank:
Moderne Walztechnik "Made in Pforzheim"
(S. 45 - 58)
Frey, Thomas:
Stanzteile galvanogerecht konstruieren
(S. 59 - 73)
Zauter, Robert:
Kupferwerkstoffe für Stanzbiegeteile
(S. 75 - 91)
Egert, Ludwig:
Untersuchungen für Anisotropie in der superplastischenBlechumformung am Beispiel der Aluminiumlegierung 5083
(S. 93 - 99)
Graf, Gregor:
Generative Fertigung im traditionell geprägten Mittelstand - der Schmiede-SLM®-Hybrid
(S. 101 - 108)
Horsch, Arnold:
Reproduzierbarkeit der Härtetiefenbestimmung CHD - NHD
(S. 109 - 120)
Cinaroglu, Havva:
Einfluss der Gefügehomogenität von Ag/Sn02-Kontaktwerkstoffen auf die AC3-Lebensdauer
(S. 121 - 133)
Gall, Christoph:
Optimierung von Spritzgießwerkzeugen unter Nutzung der Simulation und der industriellen 3D-Computertomographie
(S. 135 - 140)
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Tagungsband mit den Beiträgen des 4. Pforzheimer Werkstofftages, der am 1. Oktober 2015 im CongressCentrum Pforzheim stattfand:
Starke, Peter - Walther, Frank:
Zeit - und kosteneffiziente Ermittlung des Ermüdungsverhaltens sicherheitsrelevanter Werkstoffe und Bauteile
(S. 5 - 17)
Kostron, Markus:
Zinn-Silberlegierungen als alternative Kontaktbeschichtung im Automotive- u. Industriebereich : etablierte Lösungen und neue Möglichkeiten
(S. 19 - 26)
Ruhnke, Joachim:
Vorteile von Kupfer-Aluminium-Verbundwerkstoffen bei der Anwendung in der Elektronik und Elektrotechnik
(S. 27 - 37)
Frey, Thomas:
Galvanische Abscheidung von Schichtwerkstoffen für die Steckverbinderindustrie
(S. 39 - 63)
Ganz, Joachim:
Anwendungsbeispiele der PVD-Beschichtung mit Edelmetallen für die Medizintechnik, Kontakttechnik und Sensorik
(S. 65 - 71)
Cruz, Tom:
Lasermaterialbearbeitung in der Oberflächentechnik
(S. 73 - 86)
Klingenberg, Markus:
Nanoschichtsystem Nickel / Nano-Palladium / Nano-Gold als Bondoberfläche; Labor / Serie / Alternative Anwendungen
(S. 87 - 93)
Ben Said, Marouen - Vellguth, Katharina - Nestler, Britta:
Phasenfeldsimulationen des Benetzungsverhaltens von Flüssigkeiten auf chemisch heterogenen Werkstoffoberflächen
(S. 95 - 110)
Burkhardt, Carlo:
Ressourceneffiziente Herstellung von Nd-Fe-B Hartmagneten aus Recyclingmaterial
(S. 111 - 121)
Gietzelt, Thomas - Eichhorn, Lutz - Wunsch, Torsten - Toth, Volker:
Einsatz von Laser- und Diffusionsschweißen zur Herstellung mikrostrukturierter Apparate
(S. 123 - 128)
Donisi, Sven:
Selektives Laserschmelzen - 3D-Druck in Metall
(S. 129 - 140)
Dreißigacker, Uwe:
AlCu - Hybridmaterial, eine Werkstoffkombination mit vielfältigen neuen Anwendungsmöglichkeiten
(S. 141 - 149)
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Tagungsband mit den Beiträgen des 3. Pforzheimer Werkstofftages, der am 25. September 2014 im CongressCentrum Pforzheim stattfand:
Kindervater, Ralf:
Biobasierte Kunststoffe als innovative Werkstoffe für die Medizintechnik
(S. 7 - 10)
Siekmeyer, Gerd:
Nitinol Funktions-Werkstoffe - Schlüsseltechnologien, neue Potenziale und Impulse für die Biomedizin und minimalinvasive Medizintechnik
(S. 11 - 15)
Burkhardt, Carlo:
Metallpulverspritzguss - komplexe Bauteile in höchster Präzision
(S. 17 - 27)
Ulbricht, Michael:
Prüfung medizinischer Produkte mittels digitaler Röntgeninspektionen und Computertomographie
(S. 29 - 36)
Wehrheim, Frank - Ginter, Siegfried:
Endoskopietechnik - eine werkstofftechnische Herausforderung
(S. 37 - 50)
Wohlschlögel, Markus:
Nitinol - Biokompatibilität als Implantatmaterial
(S. 51 - 61)
Cattaneo, Giorgio:
Miniaturisierung in der neurovaskulären Intervention - die Rolle moderner Werkstoffe
(S. 63 - 73)
Knoll, Stefan:
Stark wie Herkules - NiTi ein Aktormaterial mit ungenutzten Reserven : thermische Aktoren in der Automobil- und Gerätetechnik
(S. 75 - 84)
Legner, Claudia - Klotz, U. E. - Heiß, W.-A.:
Herstellung und Charakterisierung von zinkbasierten, bioresorbierbaren Legierungen
(S. 85 - 94)
Stok, Arjan J. H.:
Materialien in der Medizintechnik - von der Idee zum CE
(S. 95 - 99)
Füglein, Ekkehard:
Materialcharakterisierung mit Hilfe der thermischen Analyse
(S. 101 - 111)
Menge, Rainer:
Neue Möglichkeiten zur Vorerwärmung beim Warmplattieren von Bändern
(S. 113 - 120)
Stöberl, T. - Mantwill, F. - Welting, D.:
Untersuchung des Tribologischen Verhaltens von mit wässriger Harnstofflösung geschmierten Systemen zur Abgasnachbehandlung
(S. 121 - 132)
Monzel, Hans-Peter:
Polymere Faserverbundwerkstoffe - die Werkstoffe und deren Präparation zur lichtmikroskopischen Beurteilung
(S. 133 - 150)
Woidasky, Jörg:
Neue Verfahren zur Verwertung von Verbundwerkstoffen
(S. 151 - 165)
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Tagungsband mit den Beiträgen des 1. Pforzheimer Werkstofftages, der am 12. September 2012 in der Hochschule Pforzheim stattfand:
Müller, Reiner:
Vorstellung der Cluster-Initiative "Hochform"
(S. 5 - 10)
Gödecke, Tilo:
Schadensuntersuchungen an metallischen Werkstoffen - Vorgehensweise, Einteilung nach Schadensursachen und Beispiele
(S. 11 - 51)
Klink, Roman:
Möglichkeiten und Grenzen materialkundlicher Untersuchungsverfahren für die Werkstoffcharakterisierung
(S. 53 - 87)
Zilly, Andreas - Jost, Norbert:
Kupfer-Forschung am Institut für Werkstoffe und Werkstofftechnologien
(S. 89 - 112)
Nonnenmacher, Bernd:
Microguss - vom Prototyp bis zur Großserie
(S. 113 - 116)
Morgenthaler, Werner - Göttlicher, Stephan:
Kurzvorstellung der Clusterinitiativen der Region Nordschwarzwald sowie der wichtigsten öffentlichen F+E Zuschussprogramme für KMUs
(S. 117 - 125)
Manocchio, Daniel Carmine:
Aushärtbare korrosionsbeständige Chromstähle
(S. 127 - 144)
Müller, Daniel Wyn - Matz, Alexander Martin - Jost, Norbert:
Offenporige Metallschäume - Eigenschaften und mögliche Anwendungen
(S. 145 - 171)
Homberg, Werner - Lossen, Benjamin:
Reib-Drücken - ein innovativer Ansatz zur effizienten Herstellung von funktional gradierten Bauteilen aus Aluminium- und Stahlwerkstoffen
(S. 173 - 186)
Kientopf, Gerd:
Kostenoptimierung durch geeignete Stahlauswahl für Werkzeuge
(S. 187 - 221)
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Fouling an offenporigen zellulären Werkstoffen auf Al-Basis unter beheizten wässrigen Bedingungen
(2012)
Fluidspeichernde und -durchströmte Apparaturen und Anlagen neigen z.B. bei Einsatz von Wasser zu einer Kalksedimentations- bzw. Foulinganfälligkeit durch Verunreinigungen im Fluid. Dies birgt gravierende Einschränkungen der Funktionalität der Anlagen im Langzeitbetrieb in sich, was sich bspw. insbesondere in einer abnehmenden Wärmeübertragung auswirkt. Bei Bauteilen mit filigraner geometrischer Ausprägung und gleichzeitig großer Oberfläche - wie sie vorrangig in o.g. Apparaturen und Anlagen eingesetzt werden - kommt es ohne entsprechende Gegenmaßnahmen zu raschen Funktionalitätseinbußen. Die entsprechende Schadensanfälligkeit offenporiger zellulärer Werkstoffe, die im Fokus dieser Arbeit stehen, verhält sich gegenüber bereits eingesetzten Bauteilen, wie z.B. Rohrbündeln oder Platten, aufgrund ihrer Geometrie, abweichend. Zur Beurteilung der Einsetzbarkeit offenporiger zellulärer Werkstoffe auf Metallbasis in fluidspeichernden und -durchströmten Apparaturen und Anlagen, ist es elementar die Verschmutzungs- und Korrosionsneigung zu kennen. Da dieses Verhalten für offenporige metallische zelluläre Strukturen bisher noch nicht näher untersucht wurde, dient diese Arbeit dazu, erstmalig die geometrieabhängige Anfälligkeit für Foulingerscheinungen an offenporigen Aluminiumbasisschäumen in wärmetechnischen Systemen unter experimentellen Worst-Case-Bedingungen aufzuzeigen sowie die dabei wirksamen werkstoffkundlichen Vorgänge zu diskutieren und zu bewerten.
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Der Inhalt dieser Arbeit befasst sich mit einer allgemein gehaltenen Realisierbarkeitsstudie für die Verwendung von Titanschäumen als Implantate im Bereich des Knochens.
Dabei werden zu Beginn die rechtlich vorgeschriebenen medizintechnischen Anforderungen für Medizinprodukte in diesem Anwendungsfall umrissen, um eine geeignete Vorgehensweise bei dieser Studie zu ermitteln. Desweiteren wird auf das spezielle Herstellungsverfahren und dessen Problemstellungen eingegangen, im Hinblick auf die Realisierbarkeit der Produktherstellung an sich. In einer Materialcharakterisierung wird die chemische Zusammensetzung der Prototypen ermittelt und anschließend in in vitro Zellkulturversuchen auf deren Biokompatibilität und Eignung für die erdachte Anwendung untersucht. Im Fokus der Analyse stehen dabei die Zytotoxizität, Proliferationstendenz und das Zellwachstum auf den signifikanten, beim Herstellungsprozess entstehenden Titanschaumoberflächen. Abschließend werden die Schäume, unter Verwendung eines Tetrakaidekaeder-Einheitszellenmodelles, in simulierter Knochengewebeinhärenz auf deren mechanische Eignung als Stützmatrix untersucht.
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Um aussagekräftige Ergebnisse aus der Durchführung von Phasenfeldsimulationen zu erhalten, bedarf es der korrekten thermodynamischen Eigenschaften des zu untersuchenden Systems als Eingabewerte. Für Simulationen mit der Software PACE 3D wurde zur Beschreibung der thermodynamischen Eigenschaften eines Systems bisher ein idealisiertes Phasendiagramm zugrunde gelegt. Die Eingabedaten wie Schmelztemperaturen oder latente Wärme mussten aus der Literatur entnommen und von Hand in die Eingabedatei einer Simulation eingegeben werden. Eine Alternative stellt der automatische Zugriff auf thermodynamische Datensätze, wie etwa TDB-Dateien, und deren Auswertung nach der Calphad-Methode dar. In diesem Beitrag wird die Verknüpfung von thermodynamischen Datensätzen mit der Phasenfeldsimulationssoftware PACE 3D und den damit gewonnenen Simulationsergebnissen des Aluminium-Kupfer-Systems vorgestellt.