Charakterisierung

Korrelation Herstellprozess-Mikrostruktur-Eigenschaften

Ziel dieses Aspekts der Charakterisierung ist es, durchgängige Korrelationen zwischen der aus Zerspanprozessen, Beschichtungen und additiver Fertigung resultierenden Randschichttopographie sowie Randschichtmikrostruktur und den lokalen mechanischen, insbesondere zyklischen Werkstoffeigenschaften mit Ortsauflösungen an der Grenze des technisch Machbaren zu erlangen. Hierauf aufbauend wird ein physikalisch begründetes Verständnis der Prozess-Eigenschaften-Beziehungen erarbeitet und der Bezug zwischen den lokalen Eigenschaften und dem Verhalten von Bauteilen unter technisch relevanten Beanspruchungen hergestellt, z. B. bezüglich der Ermüdungsfestigkeit.

Modellbasierte Entwicklung und Fertigung von Geometrienormalen für die Kalibrierung und Rückführung optischer und taktiler Präzisionsmesseinrichtungen

Fokus dieses Forschungsschwerpunktes ist es, Geometrienormale für optische und taktile Messeinrichtungen zu erforschen und zu fertigen. Es werden zwei Ansätze verfolgt: die Kalibrierung der metrologischen Eigenschaften sowie der Nachweis von Fähigkeiten der eingesetzten Messgeräte. Die Erzeugung von Geometrienormalen zur Kalibrierung verschiedener metrologischer Eigenschaften wird mit Hilfe einer mathematischen Transformation von Messdaten realer Bauteiloberflächen durchgeführt. Nach der Berechnung eines Steuerdatensatzes für die Fertigung eines Normals kann somit eine Oberfläche hergestellt werden, die definierte metrologische Eigenschaften aufweist und trotzdem eine praxisnahe Kalibrierung der eingesetzten Messgeräte erlaubt. Der zweite methodische Ansatz ist die geometrie- und werkstoffabhängige Korrektur von Messdaten. Dazu werden Geometrienormale erzeugt, welche definierte Messartefakte hervorrufen.

Charakterisierung tribologischer Vorgänge hochbelasteter Kontaktstellen von Maschinenelementen

Dynamische Kontaktvorgänge von Maschinenelementen werden im Rahmen dieses Forschungsschwerpunktes multi-physikalisch charakterisiert und modelliert indem eine genaue Betrachtung der am Kontakt beteiligten Funktionspartner vorgenommen wird, um die Reibung und den Verschleiß von Maschinenelementen zu mindern. Zur gezielten Beeinflussung dieser beiden Betriebsgrößen ist die genaue Kenntnis der Tribo-Vorgänge im Kontakt und der Eigenschaften der Funktionspartner entscheidend, beim Zahnrad z. B. das Material und die Struktur der Oberflächen der Zahnräder und die Zusammensetzung des Schmierstoffs.