Kurzbeschreibung der Dissertation von Susanne Thürer
Die Realisierung von Leichtbaukonzepten ist nicht immer durch die Verwendung von Monowerkstoffen möglich, sondern kann oft nur durch den richtigen Werkstoff an der richtigen Stelle umgesetzt werden. Der Einsatz von Verbundwerkstoffen und Werkstoffverbunden ermöglicht es, durch die Kombination verschiedener Werkstoffe ganz unterschiedliche Materialeigenschaften miteinander zu vereinen und so leistungsangepasste Anforderungsprofile zu erfüllen.
Der Sonderforschungsbereich 1153 erforscht neue Prozessketten zur Fertigung neuartiger hybrider Massivbauteile. Diese Arbeit war der Halbzeugherstellung zuzuordnen. Hierfür wurde ein innovativer Verbundstrangpressprozess entwickelt, der die Herstellung hybrider Hohlprofile als Halbzeuge für das Demonstratorbauteil „Lagerbuchse“ ermöglichte. Bei dem neuartigen Lateral-Angular-Co-Extrusion-Prozess wurde ein Stahlrohr als Verstärkungselement seitlich dem Prozess zugeführt und mit dem Leichtmetall Aluminium als Matrixmaterial ummantelt.
Das entwickelte Verbundstrangpressverfahren wurde hinsichtlich der vorliegenden Prozesskräfte analysiert. Es konnte gezeigt werden, dass der Prozess für unterschiedliche Kombinationen aus Aluminiumlegierungen und Stählen erfolgreich eingesetzt werden kann. Die hybriden Halbzeuge wurden in Hinblick auf die koaxiale Anordnung der Fügepartner in den Werkstoffverbunden, ihre Konzentrizität in den entsprechenden Querschliffen sowie ihre Verbundzoneneigenschaften bezüglich der mechanischen Kennwerte charakterisiert.
Kurzbeschreibung der Dissertation von Rüdiger Beermann
Die geometrische Charakterisierung von schmiedewarmen Werkstücken mit Temperaturen von bis zu 1000 °C auf Basis optischer Triangulationsverfahren ist herausfordernd, bietet jedoch das Potential einer frühzeitigen Fehlerdetektion und Überwachung des Herstellungsprozesses. Durch den Wärmeeintrag der Hochtemperatur-Messobjekte in die umgebende Luft bildet sich ein inhomogenes Brechungsindexfeld aus. Diese optische Inhomogenität in der Luft führt zu einer Abweichung der Messstrahlung vom postulierten geradlinigen Lichtpfad des Triangulationssensors. Hierdurch wird die Genauigkeit von optischen Geometriemessung beeinflusst.
Ziel dieser Arbeit war der Aufbau und die Kalibrierung eines Streifenprojektionssensors basierend auf einem affinen Stereokamerapaar zur Durchführung von ungestörten Geometriemessungen an Hochtemperatur-Komponenten. Das entwickelte Sensorkonzept mit Unterdruck-Messkammer erlaubt die Umsetzung der Messaufgabe bei kleinen Messvolumina weitestgehend ohne Beeinflussung durch das hitzeinduzierte inhomogene Brechungsindexfeld. In zukünftigen Arbeiten ist unter anderem die geometrische, wie auch thermische Dokumentation von Volumenschrumpfungsvorgängen hybrider Werkstücke geplant, um den Herstellungsprozess weiter zu optimieren.
