bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Halbzeugoptimierung und Anwendungen von Thermoplastwickelverbunden
Authors: Voigtländer R. , Lauke B.
Published: May 2005

Auf einer labormäßgen, PC‐gesteuerten Thermoplastwickelanlage werden unidirektionale Halbzeuge (Hybridgarne) zu langfaserverstärkten Verbunden verarbeitet. Dabei wird eine Optimierung des Verfahrens über die Halbzeugparameter der verwendeten Hybridgarne angestrebt. Als Verstärkungsmaterial kommen Glas‐bzw. Kohlefasern und als Matrixwerkstoff PA6 und PP zum Einsatz.

Im Ringzugversuch und im interlaminaren Scherversuch werden die Einflüsse der Glasfaserschlichte, des Glasfasergehaltes, der Hybridgarnstruktur und ‐stärke, des Garntyps Sowie der Art der Verstärkungsfasern auf die Verbundeigenschaften untersucht. Die Verbundstruktur wird mit Hilfe der Verfahren REM, GPC, DSC und WAXS charakterisiert.

Erfolgreiche Anwendungsbeispiele für die Kombination von langfaserverstärkten Wickelstrukturen mit der Spritzgußtechnik liegen vor.
Vergleichende experimentelle Untersuchungen zum Steifigkeits‐, Verformungs‐ und Dämpfungsverhalten unterschiedlicher Hüftgelenktotalendoprothesen unter dynamischer Belastung
Authors: Seifert H. , Weber U.
Published: May 2005

Die biomechanischen Ursachen für das Wanderungs‐ Und Lockerungsverhalten von Hüftgelenkendoprothesen sind bislang immer noch unklar. Insbesondere kann eine chronische mechanische Überlastung der Grenzschichten aufgrund geänderter Steifigkeits‐ und Dämpfungseigenschaften des Gesamtsystems nicht ausgeschlossen werden.

Insgesamt ist das dynamische Werkstoff‐ und Bauteilverhalten von künstlichen Hüftgelenken unter den Aspekten der Materialauswahl und der konstruktiven Gestaltung bislang wenig untersucht worden. Die durchgeführte experimentelle Arbeit hatte zum Ziel die Kenntnisse dieser mechanischen Eigenschaften von Hüftgelenkprothesen durch vergleichende Untersuchung zu vervollständigen. Im Vordergrund stand hierbei die quantitative Erfassung der Einflüsse von Gestalt, Abmessung und Werkstoff unterschiedlicher Endoprothesentypen auf das dynamische Verhalten von Hüftgelenkpfannen. Zudem wurde in der vorliegenden Studie eine Untersuchungsmethode angewandt, die signifikant von bisherigen Verfahren abweicht.

Die bekannten Belastungseinrichtungen arbeiten nach dem Prinzip der Konstanthaltung der Maximalkraft und Erregerfrequenz, meist unter einem harmonischen Lastverlauf und berücksichtigen nicht die aus der Köpermasse resultierenden Trägheitskräfte. Obgleich gerade diese für die Beurteilung von Endoprothesenkomponenten hinsichtlich ihrer dynamischen Eigenschaften entscheidend sind.

In der vorliegenden Untersuchung wurde deshalb eine Prüfeinrichtung nach dem „Masse‐, Feder‐, Dämpfer‐”︁ Prinzip neu entwickelt. Es wurde eine Auswahl marktüblicher Implantate von verschiedenen Herstellern aus unterschiedlichen Werkstoffgruppen, in unterschiedlicher Implantationstechnik und mit unterschiedlichen geometrischen Abmessungen untersucht, um den jeweiligen Einfluß auf das dynamische Prothesenverhalten zu erhalten. Zur Einschätzung der Ergebnisse wurden zusätzlich Untersuchungen an natürlichen Hüftgelenken von Tieren durchgeführt.
Kostenanalyse Von Werkstoffprüfverfahren
Authors: Berg G. , Friedrich C. , Gräf J. , Senf J. , Broszeit E. , Berger C.
Published: May 2005

Der Beitrag stellt vor, wie mit einem universellen Ansatz sowohl im Labormaßstab, als auch in einer Serienprüfung die Kosten für einen gegebenen Prüfzyklus erfaßt und analysiert werden können. Dazu wurde ein Rechenmodell entwickelt, das auf einem PC eine schnelle Analyse gestattet und durch transparente Berechnung einzelner Kostenbeiträge sowie durch eine Übertragbarkeit auf beliebige Werkstoffprüfverfahren bei gleichzeitiger Einfachheit gekennzeichnet ist. Diese Kostentransparenz kann auch zur Motivation der Mitarbeiter genutzt werden.

Der prinzipielle Aufbau des Modells sowie Beispielrechnungen für ausgewählte Prüfverfahren zur Charakterisierung von dünnen Hartstoffschichten werden dargestellt. Dabei sind grundlegende Anforderungen an eine wirtschaftliche Werkstoffprüfung erkennbar, die im Labor oft wenig beachtet werden, die aber für einen Einsatz in einem Unternehmen ggf. elementar wichtig sind. Hierzu zählen z. B. die technische und wirtschaftliche Optimierung des Prüfablaufs und die Einbeziehung einer weitgehenden Automatisierung. Nur wenn aus einer ausreichend detaillierten Kostenanalyse bekannt ist, wie sich die Gesamtkosten einer Prüfung zusammensetzen, kann auch das Optimierungspotential zuverlässig abgeschätzt werden.
Minderung von Reibung und Verschleiß von Bauteilen aus Aluminium mit diamantähnlichen Kohlenstoffschichten (DLC)
Authors: Enke K.
Published: May 2005

Die für eine Minderung von Reibung und Verschleiß von Maschinenteilen und Werkzeugen nötige Trennung der beteiligten Oberflächen geschieht überwiegend durch flüssige Schmierstoffe. Festschmierstoffe in Form von Oberflächenbeschichtungen ersetzen diese dort, wo eine hydrodynamische Schmierung nicht möglich oder nicht wirksam ist. Unter den harten und reibungsmindernden Schichten haben sich diamantähnliche Kohlenstoffschichten (DLC) als die interessantesten Vertreter hervorgetan. In einer Glimmentladung eines Kohlenwasserstoffgases werden sie bei Temperaturen zwischen 150 und 200 °C auf metallischen und keramischen Teilen abgeschieden. Diese niedrigen Abscheidetemperaturen, ihr mit 0,05 bis 0,1 sehr niedriger Trockengleitreibungskoeffizient und eine elastische Rückfederung von 90 % grenzen sie in hohem Maße von PVD‐Schichten ab. DLC kann auch auf Leichtmetallen in Schichtdicken von mehr als 30 μm aufgetragen werden. Bei geschlossenen Schichten ergibt sich ein hervorrangender Korrosions‐schutz. Bei der zerspanenden und umformenden Bearbeitung von Leichtmetallen ist der Verzicht auf Kühlschmierstoffe möglich.
Impedance Behavior of Anodic Dissolution of Vanadium in Sulphuric Acid
Authors: Ameer Magda A. M.
Published: May 2005

The anodic dissolution of vanadium in 0.5 H2SO4 in the potential range of Ecorr to 2000 mV (SCE) Was investigated by DC polarization electrochemical impedance spectroscopy, (EIS). The impredance behaviour can be satisfactory described by a series of corrosion reactions where changes in the surface during the various stages of corrosion are emphasized. Study of the effect of temperature on the vanadium at open circuit potential and the value of activation energy support one‐electron transfer step as the rate‐determining corrosion process.
Inhibition of Alkaline Corrosion of Aluminium and Zinc by Condensation Products of Some Carbonyl Compounds
Authors: Khamis E.
Published: May 2005

The inhibitory effect of the condensation products of thiosemicarbazide (TSC) with furfruldehyde (FrA), Crotonaldehyde (CrA) or methyl vinyl ketone (MVK) was investigated as corrosion inhibitors for aluminium and zinc in 0.5 M NaOH using gasometry and d.c. polarization technique. Correlation of the structural changes with the protection efficiency of CrTSCN MVTSCN and FrTSCN with the parent TSC Was reported. The experimental results indicate that the presence of adsorbed inhibitors on aluminium or zinc surfaces does not affect the mechanism of hydrogen evolution. Furthermore, polarization curves show that the compounds act as mixed‐type inhibitors. Variation of the protection efficiency is evident fo the different compounds, with increase of π‐electron density of the center of adsorption, by addition of double bonds or by heterocyclic ring, contributing to improvement in protection effieciency. All data were compared and fitted to kinetic‐thermody‐namic model. The number of active sites on the metal occupied by a molecule of the inhibitor and the binding constant of the inhibitor to the active site were calculated for the investigated compounds. The results are compared with fits obtained from the application of other adsorption isotherms.
Beanspruchungsverhalten von PVD‐CrN Beschichtungen auf Leichtmetallwerkstoffen
Authors: Senf J. , Berg G. , Friedrich C. , Broszeit E. , Berger C. , Stippich F. , Engel P. , Wolf G. K.
Published: May 2005

Das Aufbringen dünner Hartstoffschichten ist bei tribologisch stark beanspruchten Werkzeugen, wie z. B. bei Dreh‐ und Umformwerkzeugen., Stand der Technik. Standzeiterhöhungen der beschichteten Werkzeuge im Vergleich zu unbeschichteten Referenzen sind vielfach bestätigt [1].

In diesem Zusammenhang ist in vielen Fällen „Funktionstrennung”︁d. h. eine Trennung der Aufgaben von Werkstoffvolumen und Werkstoffoberfläche, ein zentrales Schlagwort. Dabei wird davon ausgegangen, daß tribologische und korrosive Beanspruchungen nur auf Oberflächen wirken und darum nur diese mit einer geeigneten Schicht zu schützen sind. Die Wahl der Substratwerkstoffe oder eine Optimierung des Schicht‐Substrat‐Verbundes stand oft nicht im Mittelpunkt der PVD – Schichtentwicklung. Betrachtungen zum Schicht‐Substrat‐Verbund sind jedoch unumgänglich, wenn die Eigenschaften von Schicht und Substrat stark von einander abweichen (z. B. Hartstoffe auf „weichen”︁ Leichtmetallen im Gegensatz zu Hartstoffen auf hochfesten Stahlsubstraten).

Der Beitrag greift wesentliche Aspekte zur mechanisch‐tribologischen und elektrochemischen Bewertung hartstoffbeschichteter Leichtmetalle am Beispiel PVD‐CrN auf.
Neue Sol‐Gel‐Beschichtungen als Korrosions‐und Verschleißschutz für NE‐Metalle
Authors: Langenfeld S. , Jonschker G. , Schmidt H.
Published: May 2005

Es wurde ein neuer Beschichtungswerkstoff auf Basis von anorganisch‐organischen Kompositen zum Schutz von Metalloberflächen, besonders von Aluminium entwickelt. Das Beschichtungsmaterial wurde über den Sol‐Gel‐Prozeß synthetisiert, ausgehend von Epoxy‐funktionalisierten Alkoxysilanen und aromatischen Diolen als Quervernetzer. Als Lösungsmittel wurden Alkohole und Glykolether verwendet.

Die Viskosität der Systeme wurde so eingestellt, daß sowohl Sprüh‐, als auch Tauch‐ und Flut‐Beschichtungen durchgeführt werden konnten. Sie lag zwischen 7 und 55 mPas. Nach dem thermischen Verdichtungsprozeß bei 100–220°C wurden transparente Beschichtungen mit ausgezeichneter Haftung auf Al‐Mg‐, Zn‐und Messing‐Oberflächen (Gitterschnitt‐ und Tape‐Test: Klasse 0) erhalten. Die Korrosionsfestigkeit beschichteter Aluminiumlegierungen (Al 99.5, AlMg3, AlMgSi I) wurde mit dem Salzsprühverfahren (DIN 50021) und dem CASS‐Test (NaCl, CuCl2·2H2O, Essigsäure, pH=3) geprüft und auch nach 3000 Stunden trat keine Unterwanderung der Grenzfläche Metall / Schicht auf. Ebenso wurde keine „Filiform”︁‐Korrosion beobachtet. Messingproben zeigten nach 500 h Salzsprühnebel‐Test weniger als 4 mm mittlere Unterwanderungsbreite. Darüber hinaus wurde die Abriebbeständigkeit der Proben überprüft. Die Schichten zeigten keine sichtbare Beschädigung nach Prüfung des Abriebes mit dem Reibradverfahren (1000 Zyklen, Räder: CS 10‐F).

Es konnten stabile Dispersionen von organischen Farbpigmenten im transparenten Basissystem hergestellt werden, wodurch eine große Vielfalt farbiger Beschichtungen erhalten wurde.
Die Ausbildung von Oxidschutzschichten auf verschiedenen Ni‐Cr‐Fe‐Legierungen bei unterschiedlichen Sauerstoffpartialdrucken
Authors: Dani M. , Klaar H.‐J.
Published: May 2005

Hochtemperaturlegieungen wie Incoloy 800 H, Hastelloy X und die pulvermetallurgisch hergestellte Modellegierung Ni‐Cr/75–25 wurden mit ihren Oxiddeckschichten, die in verschiedenen Oxidationspotentialen mit Sauerstoffpartialdrucken von PO2 = 4.41 × 10−19 bis PO2 = 1.76 × 10−16 bar und bei einer Betriebstemperatur von T = 800° gewachsen sind, untersucht. Während der Oxidation wurde die Deuterium‐Permeation gemessen. Gefügeuntersuchungen mit Hilfe der Lichtmikroskopie, der Rasterelektronenmikroskopie und vor allem der Transmissionselektronenmikroskopie unterstützen dabei die Aussagefähigkeit der Permeationsmessungen. Insbesondere werden Aufbau der Oxidschicht, der Einfluß von Schwefel, eine zusätzliche Titanbeschichtung vor der Oxidation, eine eventuell vorhandene Korngrenzenkorrosion und die Struktur der Grenzfläche Werkstoff‐Oxidschicht vorgestellt und diskutiert.
Influence of substrate structure on coating appearance and the relevant characterization methods
Authors: Osterhold M.
Published: May 2005

In this paper the relevant mechanical and optical measuring methods (mech. Profilometry, wave‐scan, Autospect) for studying the surface structure of painted and unpainted samples will be presented. The various methods were discussed and compared in the first part of the paper, while in a second part an example concerning the influence of substrate roughness and baking position on the final topcoat structure will be given. A third part presents a study on deformed and undeformed substrates of different sheet type and the effect on topcoat appearance. In addition, a comparison of two paint systems will be shown.
Randschichtzustand der Mg‐Basislegierung AZ 31 nach mechanischen Oberflächenbehandlungen
Authors: Zin W. , Deiseroth D. , Scholtes B.
Published: May 2005

Am Beispiel der Magnesiumbasislegierung AZ 31 wird gezeigt, welche randnahen Werkstoffzustände sich nach Kugelstrahl‐ bzw. Festwalzbehandlungen einstellen. Dazu werden die Oberflächentopographie sowie die Tiefenverteilungen der Härte, der Eigenspannungen und der Halbwertsbreiten von Röntgeninterferenzlinien nach Behandlungen mit unterschiedlichen Verfahrensparametern betrachtet. Außerdem wird die Stabilität der Eigenspannungszustände bei Schwingbeanspruchung an Luft untersucht.
Größeneinflüsse bei schwingbeanspruchten Schweißverbindungen
Authors: Haibach E. , Seeger T.
Published: May 2005

In einem Überblick wird dargestellt, welche Größeneinflüsse bei schwingbeanspruchten Schweißverbindungen zu betrachten sind und wie diese Einflüsse in neueren Berechnungsunterlagen berücksichtigt sind. In notwendiger Vereinfachung experimenteller Befunde werden bei der Berechnung die bestehende Wechselwirkung zwischen Baugröße, Schweißeigenspannungen und Mittelspannungen, der anzunehmende Einfluß der Nahtdicke sowie statistische Aspekte abgehandelt. Durch ihre eingehendere Berücksichtigung werden Möglichkeiten zur fallweisen besseren Einschätzung und zur Optimierung schwingbeanspruchter Schweißverbindungen eröffnet.
Kriech‐Ermüdungsverhalten der Titanlegierung IMI 834 bei 600 °C
Authors: Nowack H. , Kordisch T.
Published: May 2005

Es wurde der Einschluß unterschiedlicher Schwingspielformen auf das Kriech‐Ermüdungsverhalten der Titanlegierung IMI 834 bei 600°C untersucht. Zur Berücksichtigung der Wechselwirkung von zeitabhängigen und zeitunabhängigen Anteilen wurden sowohl Schwingspiele mit Haltezeiten in Zug und/oder Druck als auch schwingspiele mit unterschiedlichen Anstiegsgeschwindigkeiten der Beanspruchung in Zug und/oder Druck untersucht. Es zeigte sich eine deutliche Abhängigkeit der Anrißlebensdauer und des Rißfortschrittsverhaltens von den unterschiedlichen Schwingspielformen, obwohl die mikroskopischen Erscheinungsbilder der Rißinitiierung und der Rißausbreitung nicht signifikant vom Typ der aufgebrachten Schwingspielform beeinflußt wurden. Als Trend ließ sich erkennen, daß Versuche mit Schwingspielen, bei denen die Beanspruchung langsam anstieg, sich also zeitabhängige und zeitunabhängige Vorgänge im Werkstoff während der Beanspruchungsphase überlagerten, die geringsten Lebensdauerwerte und den schnellsten Rißfortschritt zeigten, Die Umgebung beeinflußte das Werkstoffverhalten zusätzlich.

Ein weiterer Schwerpunkt der Arbeit war die Evaluierung von Lebensdauervorhersagemethoden für das Technische Anrißstadium. Aufgrund der Untersuchungsergebnisse konnte die bekannte strain Range Partitioning Methode durch die Einführung einer frequenzabhängigen Erweiterung in ihrer Aussagefähigkeit verbessert werden. Verbesserungen der Vorhersagen Konnten auch auf Basis der Frequency Modification Methode erzielt werden, wenn auftretende Mittelspannungen explizit berücksichtigt wurden.

Im Hinblick auf die Darstellung des Rißfortschrittsverhaltens kurzer und langer Risse bei reiner Ermüdung konnte das effektive zyklische J‐Integral erfolgreich angewendet werden. Es war eine einheitliche Darstellung des Verhaltens der Kurzen und langen Risse möglich, was für Schadenstoleranzüberlegungen hilfreich sein kann. Um die Rißausbreitung unter Kriech‐Ermüdungsbeanspruchungen besser deuten zu können, wurde eine Analyse der Rißspitzenbeanspruchung mit der finite Elemente Methode (FEM) durchgeführt. Es zeigte sich dabei eine deutlich unterschiedliche Dehnungs‐ und Spannungsverteilung in der Rißspitzenumgebung, je nachdem welcher Kriech‐Ermüdungs‐Schwingspieltyp aufgebracht wurde.
Mikrofraktographische Analyse des Delaminationswachstums in zyklisch belasteten Kohlenstoffaser/Duroplastharz‐Verbundwerkstoffen
Authors: Heutling F. , Franz H. E. , Friedrich K.
Published: May 2005

Kohlenstoffaserverstärkte Kunststoffe (CFK) sind bekanntlich weit weniger empfindlich gegenüber Schwingbelastung als beispielsweise Aluminium (Al)‐Legierungen. Jedoch bereits beim Auftreten Kleiner Delaminationen kann sich die Schadenstoleranz von Bauteilen beträchtlich verringern. Der vorliegende Beitrag beabsichtigt, die Phänomene der Ermüdung in CFK‐Werkstoffen (mit duroplastischer Matrix) mit den Mitteln der Mikrofraktographie zu erforschen. Die mikrofraktographischen Merkmale in den Bruchflächen spiegeln die Vorgänge von Deformation und Bruch an der Delaminationsfront wider. Das Ermüdungsverhalten eines CFK‐Laminats wird unter zyklischer Mixed‐Mode Belastung durch matrixkontrollierte Schadensmechanismen bestimmt. Bei reiner Modus‐II Belastung entstehen neben Schwingstreifen in den Faserbetten „Roller”︁. Der Entstehungsmechanismus letzterer konnte mit Hilfe der Hochauflösungs‐Feldemissions‐Rasterelektronen‐Mikroskopie aufgeklärt werden. Das Verhältnis der örtlichen Zug‐zur Scherspannungskomponente wirkt sich in der Bruchfortschrittsrichtung der von den Fasern ausgehenden Sekundärrisse aus. Die örtlichen Bruchrichtungen in diesen Sekundärrissen lassen sich durch die sich in der Matrix abzeichnenden Schwingstreifen erkennen. Ein Vergleich zur statischen Mixed‐Mode Belastung zeigt, daß in beiden Fällen die Rißausbreitung einem Pfad der höchsten lokalen Hauptspannung folgt. Mit Hilfe von mathematischen Beziehungen aus der Elastizitätstheorie konnte für Mixed‐Mode Belastung ein Modell entwickelt werden, welches die Vorhersage von Rißverläufen und somit der Bildung von typischen bruchmorphologischen Merkmalen erlaubt.
Festigkeit von Werkstoffen bei Aufprallbeanspruchungen
Authors: Mewes D. , Trapp R.‐P. , Warlich H.‐J.
Published: May 2005

Die Festigkeit von Werkstoffen bei Aufprallbeanspruchungen wurde im Hinblick auf deren Verwendung für trennende Schutzeinrichtungen an Werkzeugmaschinen ermittelt. Solche Schutzeinrichtungen sollen Personen vor Verletzungen durch Teile schützen, die im Versagensfall mit hoher Geschwindigkeit aus dem Arbeitsraum der Maschine fortgeschleudert werden. Durch Beschußversuche mit stumpfen, zylindrischen Stahlprojektilen wurde das verhalten von Stahl‐ und Aluminiumblechen sowie Polycarbonat‐ und Polymethylmetacrylat‐Scheiben bei Aufprallbeanspruchungen untersucht. Als Maß für die Aufprallfestigkeit diente dabei diejenige Geschoßenergie, bei der gerade noch kein Durchriß in den Prüfmustern auftrat. Im Neuzustand entsprach die Aufprallfestigkeit von 8 mm dickem Polycarbonat in etwa derjenigen von 3 mm dickem Stahlblech St 12.03. Unter dem Einfluß von Kühlschmierstoffen, wie sie in der spanenden Fertigung verwendet werden, kann bei Polycarbonat jedoch eine deutliche Minderung der Aufprallfestigkeit eintreten. Die Aufprallfestigkeit der untersuchten Werkstoffe nahm unter den gewählten Versuchsbedingungen in guter Näherung proportional mit der Dicke, der Zugfestigkeit und der Bruchdehnung zu. Darüber hinaus hatte eine Vergrößerung des Geschoßdurchmessers eine Erhöhung der Aufprallfestigkeit zur Folge.
Keramik‐Polymer Kombinationsschichten
Authors: Gadow R. , Killinger A. , Scherer D.
Published: May 2005

In dieser Arbeit werden die tribologischen Eigenschaften von Keramik‐Polymer Kombinationsschichten für verschiedene industrielle Anwendungen vorgestellt. Diese Kombinationsschichten bestehen aus einer thermisch gespritzten Oxidkeramik welche zusätzlich noch mit einem Polymerlack beschichtet wird. Die Oberflächen solcher Kombinationsschichten erfüllen die Anforderungen von hoher Verschleißbeständigkeit und niedrigem Reibkoeffizient, welche für viele industrielle Anwendungen gefordert werden. Für die experimentellen Untersuchungen wurden Proben aus Leichtmetall mittels atmosphärischen Plasmaspritzens (APS) mit Titanoxid beschichtet. Anschließend wurde auf diese Keramikschicht im Sprühlackierverfahren ein Polymerlack aufgetragen, welcher als Festschmierstoffe Molybdändisulfid (MoS2) und Polytetrafluorethylen (PTFE) enthält. Die tribologischen Eigenschaften (Reibkoeffizient und Verschleiß) dieser Kombinationsschichten wurden mit Hilfe eines Tribometers unter oszillierender Beanspruchung bestimmt.
Faserverbundwerkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen für den ökologischen Leichtbau
Authors: Hanselka H.
Published: May 2005

Naturfasern weisen aufgrund ihrer niedrigen Dichte ein hohes Leichtbaupotential auf. Da viele Naturfasern zudem auch hohl sind, kann dieses Potential hinsichtlich Biege‐, Knick‐ und Beulsteifigkeit verstärkt genutzt werden.

Werden Naturfasern statt in herkömmlichen Polymeren auf petrochemischer Basis in neuartigen Biopolymeren auf der Basis nachwachsender Rohstoffe zu Faserverbundwerkstoffen verarbeitet, so können entsprechende Strukturen sogar die Eigenschaft der Bioabbaubarkeit haben. D. h., Faserverbundbauteile könnten nicht nur rezykliert oder verbrannt (hier sogar CO2‐neutral) werden, sondern bieten zusätzlich über die Kompostierung die Möglichkeit der geschlossenen Kreislaufwirtschaft.

Während heute z. B. Türinnenverkleidungen oder Armaturenbretter im Fahrzeugbau im wesentlichen verkleidenden Charakter aufweisen, kann im Zuge konsequenten Leichtbaus für zukünftige Automobilgenerationen auch an mittragende Strukturen gedacht werden, indem gerichtet hohle Naturfasern in die Kraftpfade eingearbeitet werden. Zudem können auch steifigkeits‐ und festigkeitskritische Lasteinleitungen z. B. für die Aufnahme von (Seiten‐) Airbags aus gleichem Material ohne zusätzliche Metallinserts realisiert werden. Gleiches läßt sich auch auf beliebige andere Ingenieursanwendungen übertragen.

Im Rahmen des Aufsatzes soll über das Leichtbaupotential hohler Naturfasern, über nachwachsende und biologisch abbaubare Faserverbundwerkstoffe und deren Anwendung berichtet werden.
Plasmavorbehandlung und Beschichtung von Kunststoffolien. Teil 1: Beschichtung von unbehandelten Kunststoffolien
Authors: Moosheimer U.
Published: May 2005

Die lebensmittelverpackende Industrie verlangt nach immer billigeren Kunststoffolien mit immer höheren Barrieren gegenüber Gasen, Wasserdampf und Aromastoffen. Ein sehr erfolgreicher Schritt, um diese Anforderungen zu erfüllen, besteht in der vakuumtechnischen Beschichtung mit dünnen anorganischen Schichten von biaxial orientierten Polypropylenfolien (BOPP). Um gute Haftungen der aufgedampften Aluminiumschichten zu erzielen, müssen die BOPP‐Folie vorbehandelt werden. Industriell steht dafür das Corona‐Atmosphärendruckplasma zur Verfügung. In dieser Arbeit aufgeteilt in drei Abschnitte wird zuerst der Versuchsaufbau und die Eigenschaften beschichteter Kunststoffolien allgemein dargestellt. Im nächsten Schritt erfolgt die systematische Modifikation der Folienoberfläche mittels verschiedener Atmosphärendruck‐ und Niederdruckplasmen. Im letzten Abschnitt werden aus den Ergebnissen der Analysen der unbeschichteten und beschichteten Folien systematische Zusammenhänge zwischen Herstellungsparametern und funktionellen Eigenschaften der beschichteten Folien hergestellt. Daraus lassen sich erstmals die zu einer guten Schichthaftung führenden Mechanismen aufzeigen und die notwendigen Oberflächeneigenschaften der unbeschichteten Folie identifizieren, so daß durch die vakuumtechnische Beschichtung preisgünstige Hochbarrierefolien produziert werden können.
Non destructive investigation of the condition of Gas Turbine Blades
Authors: Kolkman H. J. , Kool G. A.
Published: May 2005

In order to determine the remaining life of service exposed turbine blades it is necessary to characterize the degeneration of the microstructure of the base metal during service. Since turbine blades of industrial gas turbines are kept in complete stages, non‐destructive inspection (NDI) is very attractive. Hence the goal of the investigation reported here was to evaluate a NDI technique able to detect microstructural changes of the base metal. It was found that single‐stage replication (in combination with investigation in a Scanning Electron Microscope) is a relatively simple technique that fulfils all requirements. This technique can be used in‐situ on uncoated buckets. For coated turbine blades local removal of the coating is necessary to perform base metal replication.
Plasmavorbehandlung und Beschichtung von Kunststoffolien. Teil 2: Experimentelle Ergebnisse der Plasmavorbehandlung von Kunststoffolien
Authors: Moosheimer U.
Published: May 2005

Die lebensmittelverpackende Industrie verlangt nach immer billigeren Kunststoffolien mit immer höheren Barrieren gegenüber Gasen, Wasserdampf und Aromastoffen. Ein sehr erfolgreicher Schritt, um diese Anforderungen zu erfüllen, besteht in der vakuumtechnischen Beschichtung mit dünnen anorganischen Schichten von biaxial orientierten Polypropylenfolien (BOPP). Um gute Haftungen der aufgedampften Aluminiumschichten zu erzielen, müssen die BOPP‐Folie vorbehandelt werden. Industriell steht dafür das Corona‐Atmosphärendruckplasma zur Verfügung. In dieser Arbeit aufgeteilt in drei Abschnitte wird zuerst der Versuchsaufbau und die Eigenschaften beschichteter Kunststoffolien allgemein dargestellt [1]. Im nächsten Schritt erfolgt die systematische Modifikation der Folienoberfläche mittels verschiedener Atmosphärendruck‐ und Niederdruckplasmen. Die Plasmen werden mittels Langmuir‐Sonde und Quadrupolmassenspektrometer charakterisiert. Nach Beschichtung der mittels verschiedener Plasmen modifizierten Kunststoffolien zeigen Haftung und Permeabilitätsmessungen den Einfluß der Vorbehandlung auf die Funktionalität der Folie/Schicht‐Systeme. Im letzte Abschnitt werden aus den Ergebnissen der Analysen der unbeschichteten und beschichten Folien systematische Zusammenhänge zwischen Herstellungsparametern und funktionellen Eigenschaften der beschichteten Folien hergestellt. Daraus lassen sich erstmals die zu einer guten Schichthaftung führenden Mechanismen aufzeigen und die notwendigen Oberflächeneigenschaften der unbeschichteten Folie identifizieren, so daß durch die vakuumtechnischen Beschichtung preisgünstige Hochbarrierefolien produziert werden können.
Plasmavorbehandlung und Beschichtung von Kunststoffolien. Teil 3: Auswertung der experimentellen Ergebnisse und Diskussion
Authors: Moosheimer U.
Published: May 2005

Die lebensmittelverpackende Industrie verlangt nach immer billigeren Kunststoffolien mit immer höheren Barrieren gegenüber Gasen, Wasserdampf und Aromastoffen. Ein sehr erfolgreicher Schritt, um diese Anforderungen zu erfüllen, besteht in der vakuumtechnischen Beschichtung mit dünnen anorganischen Schichten von biaxial orientierten Polypropylenfolien (BOPP). UM gute Haftungen der aufgedampften Aluminiumschichten zu erzielen, müssen die BOPP‐Folie vorbehandelt werden. Industriell steht dafür das Corona‐Atmosphärendruckplasma zur Verfügung. In dieser Arbeit aufgeteilt in drei Abschnitte wird zuerst der Versuchsaufbau und die Eigenschaften beschichteter Kunststoffolien allgemein dargestellt[1]. Im nächsten Schritt erfolgt die systematische Modifikation der Folienoberfläche mittels verschiedener Atmosphärendruck‐ und Niederdruckplasmen [2]. Die Plasmen werden mittels Langmuir‐Sonde und Quadrupolmassenspektrometer charakterisiert. Nach Beschichtung der mittels verschiedener Plasmen modifizierten Kunststoffolien zeigen Haftung und Permeabilitätsmessungen den Einfluß der Vorbehandlung auf die Funktionalität der Folie/Schicht‐Systeme. Im letzten Abschnitt werden aus den Ergebnissen der Analysen der unbeschichteten und beschichteten Folien systematische Zusammenhänge zwischen Herstellungsparametern und funktionellen Eigenschaften der beschichteten Folien hergestellt. Daraus lassen sich erstmals die zu einer guten Schichthaftung führenden Mechanismen aufzeigen und die notwendigen Oberflächeneigenschaften der unbeschichteten Folie identifizieren, so daß durch die vakuumtechnische Beschichtung preisgünstige Hochbarrierefolien produziert werden können.
Elektronenmangel – Elektronenüberschuß, eine Möglichkeit, die vielfältigsten Phänomene der Werkstoffwissenschaft zu erklären?
Authors: Koch F.
Published: May 2005

Der Traum, alle Erscheinungen mit wenigen Prinzipien erklären zu können, ist schon recht alt.

Am Beispiel von Eisen, Eisenlegierungen und Eisenverbindungen wird versucht, die Modifikationswechsel, Umwandlungsvorgänge und den Zerstörungsprozeß mit den Bindungsverhältnissen zwischen den Atomen zu erklären. Die Bindungsverhältnissen hängen von der Art, Bewegung und Verteilung der Atome eines Stoffes, von der Temperatur, vom Druck und von der Umgebung (Art, Verteilung und Aggregatzustand der umgebenden Atome und Teilchen, Red‐Ox‐Potential, Felder…) ab.

Das System „Stoff und Umgebung”︁ ist im Ungleichgewicht (sowohl im Stoff als auch in der Umgebung) durch Elektronenmangel bzw. ‐überschuß gekennzeichnet. Unabhängig davon, ob sich ein System im Gleichgewicht oder im Ungleichgewicht befindet, findet ein ständiger Austausch von Elektronen (und mit Sicherheit auch von anderen Teilchen) zwischen Stoff und Umgebung statt. Zur Charakterisierung der Bindungsverhältnisse im Stoff sollte das Verhältnis „Bindungselektronen zu nicht an der Bindung beteiligten Elektronen”︁ beitragen können.

Ein universelles Werkstoffprüfsystem zur beanspruchungsgerechten Werkstoffprüfung mit dem Ziel der Lebensdauerabschätzung wird vorgeschlagen. Das UMTS sollte eine bessere Werkstoff‐ und Bauteilbewertung, eine verbesserte Werkstoffauswahl und ein beanspruchungsgerechtes Konstruieren auf der Grundlage von Belastungs‐Energie‐Ereignis‐Schaubildern und ‐Dateien sowie die Übernahme von Lebensdauergarantien für Bauteile, Maschinen, Fahr‐ und Flugzeuge sowie Konstruktionen ermöglichen.
Niederenergie‐IBAD: Zusammenhang zwischen Prozeßparametern und Schichteigenschaften bei ionenstrahlunterstützten Aufdampf‐und Sputtertechniken
Authors: Oechsner H. , Schafft M. , Schumacher A. , Wolff D.
Published: May 2005

Mittels ionenstrahlunterstütztem Aufdampfen und Aufsputtern (IBAD)wurden binäre Nitridschichten mit Al, Cr und Ti als Metallkomponente deponiert und hinsichtlich ihrer Eigenschaften in Abhängigkeit von den Depositionsparametern Charakterisiert.

Beim ionenstrahlunterstützten Aufdampfen konnten durch Variation des Flußratenverhältnisses zwischen den schichtbildenden Metallatomen und den aus der Ionenquelle extrahierten Stickstoffionen die Schichtzusammensetzung und die chemischen Phasenverhältnisse kontrolliert eingestellt werden. Ausführliche Untersuchungen an den TiN‐Schichten zeigen, daß auch Textur, Eigenspannungen, mittlere Korngröße und Morphologie der Schichten in weiten Grenzen manipuliert werden können. Ausgehend vom Energieeintrag pro schichtbildendem Teilchen werden die Ergebnisse anhand eines erweiterten Strukturzonenmodells diskutiert. Weiter lassen sich die strukturellen Schichteigenschaften und die Depositionsparameter mit der Härte und der Haftfestigkeit der Schichten quantitativ korrelieren. Durch dynamische Prozeßführung in der Anfangsphase des Schichtwachstums konnte eine deutliche Verbesserung der Haftung von TiN auf Werkzeugstahl erzielt werden.

Für die Deposition von TiN mit einer Zweistrahlanordung, bei der ein Ionenstrahlbündel auf ein Ti‐Target und ein weiteres auf das Substrat mit der aufwachsenden Schicht trifft, ergibt sich ein deutlicher Einfluß der Teilchenenergien und ‐auftreffwinkel auf die Schichttextur und deren Ausrichtung. Betrachtungen zur Minimierung der freien Energie in den Schichten und zum Einfluß von präferentiellen Rücksputtereffekten liefern ein quantitatives Verständnis der Effekte bei der Texturbildung. Bei der Ionenstrahl‐Sputterdeposition ohne simultanem Substratbeschuß werden Textur und Schichtspannungen durch die vom Sputtertarget kommenden energiereichen Rückstreuteilchen bestimmt.
Corrosion properties of titanium based hard coatings on steel
Authors: Hirschfeld M. K. , Pfohl C. , Rie K. ‐T. , Schultze J. W.
Published: May 2005

Titanium nitride TiN, titanium boronitride Ti(B,N) and titanium carbonitride Ti(C,N) coatings were deposited by PA‐CVD on tempering and stainless steel substrates. The deposition process can be supervised by OES. The coatings were characterized XRD, SEM and WDS as well as hardness, adhesion and friction tests. Electrochemical impedance measurements and cyclic voltammetry in praxis relevant media were carried out. Mechanical and corrosion properties of the coatings can be controlled by the PA‐CVD process parameters.

The incorporation of chlorine in the coating can be varied by the process parameters with TiCl4 or completely avoided using metallo‐organic precursors. No influence of the chlorine content on the corrosion behavior was observed. Even coatings with extremely high chlorine content still exhibit an excellent corrosion resistance. Thus, the microstructure of the coating is the key to the corrosion properties of hard coatings on steel.

A new micro electrochemical scanning droplet technique with a lateral resolution of 150 μm allows the investigation of TiN‐coated substrates of complex geometry. The PA‐CVD technique permits the deposition of dense and pinhole free coatings. On structures with simulated aspect ratios less than 3, a dense protective coating is proved. However, if the formation of micro pores is not suppressed by the optimal choice of deposition parameters, low‐alloyed steel substrates corrode through pores, causing a detachment of the coating. On layers deposited on stainless steel, no sign of substrate corrosion could be detected. A model for the corrosion mechanism is given in Fig. 17.
Maßgeschneiderte Schicht‐Interfacesysteme mittels ionenstrahlgestützter Beschichtung
Authors: Wolf G. K. , Engel P. , Heyden D. , Vera E. , Stippich F.
Published: May 2005

Ein beschichtetes Bauteil stellt in seiner einfachsten Form einen Dreierverbund aus Substrat, Interface und Schicht dar, in vielen Fällen kann die Schicht aus mehreren Untersystemen bzw. das Interface aus der modifizierten Substatrandschicht und einem Zwischenbereich zur Schicht bestehen. Eine ideale Beschichtungsmethode sollte es daher erlauben, alle diese Schichten bzw. Schichtbereiche in kontrollierter und aufeinander abgestimmter Form zu erzeugen.

Mittels des IBAd‐Verfahrens, bei dem Aufdampfschichten während ihrer Abscheidung mit Ionen aus einer Ionenquelle beschossen werden, ist es möglich, infolge der zahlreichen frei wählbaren Parameter sich an das ideale System heranzutasten.

Anhand des Verbunds Stahl/Al/Al2O3 wird erlätert, wie durch einen in der Ausdehnung optimierten Zusammensetzungsgradienten das Interface zwischen den Subschichten Al und Al2O3 bezüglich des Korrosionsschutzvermögens der Schicht verbessert werden kann.

An CrxN‐Schichten wird demonstriert, daß durch die Wahl der Parameter Ionenenergie, Ioneneinfallswinkel, Ionen/Atom‐Verhältnis und Prozeßtemperatur über die Mikrostruktur von Schicht und Oberfläche das Verschleiß‐und Korrosionsverhalten sowie die Härte angepaßt werden können.

Am Beispiel TIN auf Stahl zeigt sich, daß je nach Ionenstrahlparameter die Porosität und damit das Korrosionsverhalten bzw. die Kristallinität und damit Härte und Verschleißverhalten optimiert werden können. Besonders Mehrlagenschichten Ti/TiO2/TiN zeigen interessante Eigenschaften.
Beschichtungen lassen Werkzeuge kalt
Authors: Lugscheider E. , Knotek O. , König W. , Stock H.‐R. , Hellman S. , Zimmermann H. , Lake M. K. , Fritsch R. , Seidel F.
Published: May 2005

Zerspanwerkzeuge sind während ihres Einsatzes einem komplexen und schwer zu erfassenden Beanspruchungskollektiv ausgesetzt. Dieses wird besonders durch die aus ökonomischen und ökologischen Gründen angestrebte Trockenzerspanung beeinflußt. Der vollständige Verzicht auf Kühlschmierstoffe bedeutet aus technologischer Sicht, daß Werkzeuge, Schneidstoffe und Zerspanoperationen auf die Bedingungen der Trockenzerspanung umgestellt werden müssen. Dabei bieten moderne ionen‐und plasmagestütze Oberflächentechnologien insofern einen Lösungsansatz, daß durch Beschichtungen bzw. Oberflächenmodifikationen wichtige Aufgaben der Kühlschmiermittel durch den beschichteten Schneidstoff selbst übernommen werden können. Dies sind vor allem der Ersatz von Schmierung und Kühlung.

Für den Bereich der Trockenzerspanung wurden im Rahmen eines Verbundvorhabens u.a Titanbasisschichten sowie Chrombasisschichten entwickelt und hinsichtlich der physikalischen Eigenschaften untersucht. Durch die enge Zusammenarbeit der beteiligten Forschungsstellen konnte das jeweils vorhandene Erfahrungspotential vollständig in die Schichtsystementwicklung einfließen. Diese umfaßte alle iterativen Schritte des Schichtmodifikation, begleitende Schichtanalytik bis hin zum Praxistest. So war beispielsweise das Lehr‐ und Forschungsgebiet Werkstoffwissenschaften der RWTH Aachen für die Schichtentwicklung sowie fü die thermophysikalische Charakterisierung der Schichten zuständig. Die Stiftung Institut für Werkstofftechnik, Bremen, führte eine Optimierung der Interfaces und der Hartstoffschichten mittels ionenstrahlgestützter Beschichtungsverfahren durch. So konnte das Substrat vor bzw. die Hartstoffschicht nach der Beschichtung an den Anwendungsfall angepaßt werden. Die Untersuchung hinsichtlich der Praxistauglichkeit der beschichteten Schneidstoffe erfolgte am Werkzeugmaschinenlabor der RWTH Aachen durch entsprechende Zerspanversuche.
Ionen‐ und plasmagestützte Verfahren der Oberflächentechnik für die Randschichtbehandlung von Leichtmetallwerkstoffen
Authors: Stock H.‐R. , Seidel F. , Mayr P. , Senf J. , Berg G. , Broszeit E. , Heyden D. , Stippich F. , Engel P. , Wolf G. K.
Published: May 2005

Es ist zu erwarten, daß die Anwendungsbreite von Leichtmetall‐legierungen in Zukunft noch steigen wird. Mit diesem Trend werden auch oberflächentechnische Methoden – insbesondere ionen‐ und plasmaunterstützte Verfahren – gefragt sein, um den Verschleiß‐ und Korrosionswiderstand der Oberflächen zu verbessern. Im Rahmen eines Verbundprojektes wurden verschiedene aussichtsreiche Verfahren untersucht, um ihr Potential zur Verbesserung der Oberflächeneigenschaften von Aluminium‐ und Titanlegierungen einschätzen zu können. Hierunter befanden sich das Magnetronsputtern von Chromnitrid, die ionenstrahluntersützte Abscheidung von Cr/CrN‐ und Al/A2O3Schichten, die Ionenimplantation und das Ionenstrahlnitrieren. Im Vergleich mit beschichteten Stahlsubstraten ergeben sich Unterschiede bei der Einschätzung wichtiger mechanischer Eigenschaften, wie der im Ritztest ermittelten kritischen Last. Weiterhin konnte gezeigt werden daß sowohl der Kalottenschliff als auch die Glimmentladungspektroskopie gut geeignet sind, die durch Ionenimplantation beeinflußte Randzone zu charakterisieren.
Hartstoffschichten für das Pressen und Prägen von Gläsern bei hohen Temperaturen
Authors: Kleer G. , Schäffer E. , Bodmann M. , Kraft J. , Qiang Y. , Haberland H.
Published: May 2005

In reaktiven Beschichtungsverfahren wurden dünne Schichten aus dem ternären System Titan‐Aluminiumnitirid, TiAlN, auf verschiedenen Substratmaterialien unter Variation der Abscheidebedingung abgeschieden. Angewendet wurden das Hochfrequenz‐Magnetron‐Sputterverfahren, das Ionenstrahlzerstäuben und die Abscheidung energetischer Cluster im ECI‐Verfahren (energetic cluster impact). Variiert wurden Parameter wie Partialdrücke und Flüsse der Prozeßgase Argon und stickstoff sowie Energien der auf das Substrat auftreffenden und an der Schichtbildung beteiligten Partikel. Zur Analyse von Mikrostruktur und Schichtmorphologie wurden Querschnittspräparate von Schichtproben mit dem Transmissionselektronenmikroskop untersucht. Durch Vermessung der Verwölbung von Substraten vor und nach dem Beschichten wurden Schichteigenspannungen mittels Interferenzmikroskopie ermittelt. Durch Anwendung dieser Methode auch bei höheren Temperaturen konnten Abhängigkeiten thermisch induzierter Eigenspannungen von der Temperature direkt beobachtet und Veränderungen der intrinsischen Schichteigenspannung mit Vorgängen in der Schicht in Zusammenhang gebracht werden. In dem Beitrag werden charakteristische Bedingungen der verschiedenen auf atomarer Ebene ablaufenden Abscheideprozesse untersucht und im Zusammenhang mit Schichtmikrostruktur und Schichteigenspannungen diskutiert. Einbezogen in die Diskussion werden Beispiele aus der Anwendung beschichteter Werkzeuge für die Herstellung von optischen Komponenten aus Gläsern durch Press‐ und Prägeformgebung.
Schichten in der Kunststoffverarbeitung. Mittels MSPVD abgeschiedene CrxN‐Schichten eröffnen neue Möglichkeiten für den Verschleißschutz von Plastifiziereinheiten
Authors: Cremer M. , Broszeit E. , Berg G. , Heinze M.
Published: May 2005

Hartstoffschichten werden bereits seit langem in der Kunststoffverarbeitung eingesetzt. Neben dem Verschleißschutz von Spritzguß‐und Extrusionswerkzeugen stehen häufig auch die Verringerung von Klebneigungen und Formverschmutzungen im Vordergrund. Anwendungen im Bereich der hochbeanspruchten Schnecken und Zylinder von Plastifizieraggregaten sind noch selten. Die Verschleißeffekte sind hier so heftig, daß in der Praxis eine große Verschleißreserve gefordert wird, die Hartstoffschichten mit maximal 10 μm Schichtdicke naturgemäß nicht mitbringen. Verschiedene Hartstoffschichten auf Titan‐ und Chrombasis wurden hinsichtlich ihrer Eignung für den Verschleißschutz von Schnecken für Plastifizieraggregate untersucht. Schichtdicke, Härte, Eigenspannungen und Haftfestigkeit der Schichten wurden bestimmt.

Anschließend wurden Verschleißversuche mit Hilfe einer Modellprüfapparatur, die die Schichten ähnlichen tribologischen Belastungen aussetzt, wie sie in einer Plastifiziereinheit auftreten, durchgeführt. Die CrxN‐Mehrlagenschichten waren hierbei den auf Titan basierenden Schichten deutlich überlegen. Deshalb wurden für die CrxN‐Schichten optimale Beschichtungsparameter bestimmt. Diese optimierten Schichten wurden mit verschiedenen anderen Schichtsystemen im Hinblick auf Ihre Eignung für unterschiedliche Kunststoffmaterialien verglichen. Erste Praxisversuche mit CrCN/TiCN‐beschichteten Schneckenlementen sind sehr vielversprechend. Ein Praxistest der optimierten CrxN‐Mehrlagenschichten steht zwar noch aus, jedoch konnten die guten Ergebnisse der CrxN‐Schichten bei den Modellversuchen stets bestätigt werden.
Mechanische Eigenschaften von kaltgezogenem und gegossenem Titan Grad 2
Authors: Müller C. , Chérière J. M. , Grau F. J. , Kempf B.
Published: May 2005

In dieser Arbeit werden die statischen und dynamischen Eigenschaften von in der Zahntechnik verwendetem Titan Grad 2 untersucht. Es zeigt sich, daß die in zahntechnischen Laboratorien üblichen Herstellungsprozesse und Bearbeitungsschritte bei gegossenem Titan eine erhebliche Verschlechterung der Eigenschaften gegenüber kommerziell erhältlichen Ti‐Halbzeugen bewirken. Diese Verschlechterung läßt sich auf Änderungen im Gefüge und der Oberflächenrauhigkeit zurückführen. Aus den Untersuchungsergebnissen werden Möglichkeiten und Grenzen für die Optimierung des Herstellungsprozesses für Zahnersatz aus Titan Grad 2 abgeleitet.
Innenbeschichtung von Al‐Motorblöcken mittels PVD‐Technik
Authors: Lugscheider E. , Wolff C.
Published: May 2005

Ständig werden von den Verbrauchern steigende Ansprüche an alle technischen Güter gestellt. Dies gilt in besonderem Maße für das Automobil und seiner Antriebsquelle, den Motor. Der Motorisierungsanteil der Bevölkerung nimmt in Europa stetig zu, wobei neben einer hohen Qualität auch ein hohes Leistungsvermögen von großem Interesse ist. Die Entwicklungsziele für eine neue Fahrzeugmotorengeneration sind neben geringem Kraftstoffverbrauch, niedrigen Schadstoffemissionen, gutem Akustikverhalten und niedrigem Gewicht auch die Recyclingfähigkeit bei gleichzeitig niedrigen Fertigungskosten. Im Umfeld der Pkw‐Entwicklung sind dazu rapide Veränderungen zu verzeichnen, deren Auswirkungen auf die Antriebstechnik und dem damit zusammenhängenden innovativen Entwicklungsbedarf als gewaltig anzusehen sind. Vor dem Hintergrund eines sich weltweit verschärfenden Wettbewerbs wird eine innovative, flexible, kosten‐ und qualitätsbewußte Forschung und Entwicklung zu den wichtigsten Voraussetzungen für den Erfolg eines Unternehmens gehören[1].

Moderne Fahrzeugmotoren werden zunehmend aus Leichtmetallegierungen, vornehmlich Aluminium, gefertigt. Diese Motorenart verfügt fast ausschileßlich über Zylinderlaufbuchsen, sogenannte „Liner”︁, aus Gußeisen. Gerade diese Liner sind wesentliche Kostenverursacher in der Motorenfertigung, da sie neben den Fertigungskosten in ihrer Produktionskette zusätzliche Lagerhaltungs und Transportkosten generieren. Neben diesem wirtschaftlichen Aspekt wird aus technischer Sicht auch das Eigengewicht des Aggregates erhöht, was sich wiederum in einem höheren Kraftstoffverbrauch widerspiegelt [1].

Schwerpunkt dieser Arbeit soll es sein, die Möglichkeiten und Potentiale aufzuzeigen, die modernste PVD‐Beschichtungstechnologien im Bereich der Verbrennungsräume von Motoren leisten können. Es wird gezeigt, daß PVD‐Hartstoffbeschichtungen

mittels angepaßter Prozeßführung auf Aluminiumsubstraten herstellbar sind;

als Innenbeschichtungen sowohl mit Flachkathoden, als auch mit einer speziell entwickelten Stabkathode realisiert werden können;

den Einsatz von Zylinderlinern ersetzen können und

prinzipiell den Belastungen eines Verbrennungsmotors im Modellprüfstand standhalten.
Capillary zone electrophoresis for the determination of electrophoretic mobilities and diffusion coefficients of proteins
Authors: Walbroehl Yvonne , Jorgenson James W.
Published: May 2005

Capillary zone electrophoresis can be used to determine mobilities and diffusion coefficients for analytes. Mobilities are determined from measurements of migration times. Correction for electroosmotic flow must be made by measuring the flow magnitude using an uncharged marker substance. Diffusion coefficients can be measured from peak widths of analyte bands. Care must be taken in these measure‐ ments that the analyte concentration does not overload the system and perturb the axial homogeneity of the electric field strength. Analyte also must not adsorb to the surface of the capillary. Finally, the capillary should be operated with a power dissipation that is low enough that minimal heating of the capillary occurs. Capillary zone electro‐ phoresis offers some advantages over other methods of determining mobilities and diffusion coefficients. These include a requirement of only small quantities of analyte at relatively low concentrations and the capability of making measurements on several substances simultaneously in mixtures.
Effects of methanol‐modified mobile phase on the separation of isotopically substituted compounds by micellar electrokinetic capillary chromatography
Authors: Bushey Michelle M. , Jorgenson James W.
Published: May 2005

Near‐baseline resolution of dansylated methylamine and dansylated methyld3‐amine can be achieved by micellar electrokinetic capillary chromatography (MECC) utilizing a 25‐mM sodium dodecylsulfate pseudostationary phase and a mobile phase containing 4.9 M methanol. This study examines the role of methanol on this separa‐ tion by looking at its effects on to, tr,tm, and resolution over four methanol concentrations, 0 M, 2.5 M, 4.9 M, and 7.4 M. The 4.9 M methanol buffer proves to be the best for optimizing the resolution of these two extremely similar compounds. Because of the high organic content of the mobile phase, it is unreliable to determine tm based upon the migration time of a single species. A method for determining tm based upon a homologous series of standards is presented and examined over the four methanol concentrations. Plots of log k′ versus carbon number yield straight lines with similar slopes for each of the four buffer systems, indicating that this procedure is a good method for tm determination.