Lösungen für höhere Lebensdauer

Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM

© Fraunhofer IWM

Leistungsgrenzen ausgelotet, ausgeschöpft und erweitert - langlebige Systeme

Ob Produktionsanlagen, Solarzellen oder Implantate: Alles sollte möglichst lange und vorhersagbar funktionieren. Langlebigkeit ist ein grundlegender Erfolgsfaktor. Schon bei der Entwicklung eines neuen Produkts ist es wichtig zu wissen, welche Lebensdauer es haben wird und ob sie ausreichend ist.

Das Leben eines Bauteils oder Systems bilden wir experimentell oder numerisch im Zeitraffer ab. Mit modernsten Methoden blicken wir in die Zukunft von Bauteilen, selbst wenn diese erst in den Köpfen der Entwickler existieren:

Entwicklung und Bewertung von Fügetechnologien für Polymerfolien

Entwicklung und Bewertung von Fügetechnologien für Polymerfolien

An Fügeverbindungen in Bauteilen aus Hochleistungsfolien (zum Beispiel flexible Dach- und Fassadenbauteile) werden hohe Einsatzanforderungen besonders an die mechanische Stabilität gestellt. Gleichzeitig muss das Fügeverfahren auch flexibel einsetzbar sein und verschiedene Schweißnahtgeometrien ermöglichen. Deshalb wird, neben der Optimierung der konventionellen thermischen Schweißverfahren, das Laserdurchstrahlschweißen von Polymerfolien weiter entwickelt. Dabei ist der Auftrag des für das Schweißen von transparenten Folien notwendigen Absorbermaterials ein entscheidender Prozessschritt. Sowohl das Folienmaterial als auch die Schweißverbindungen werden mit verschiedenen Verfahren einsatznah mechanisch geprüft und die Werkstoff- und Schweißnahteigenschaften zur Bewertung des Einsatzverhaltens der Folienbauteile genutzt.

Erfahren Sie mehr über den Bereich, in den dieses Thema eingebettet ist.

nach oben

Eigenschaften und Einsatzverhalten von Dentalersatzwerkstoffen

Dentalkomposite unterliegen unter anderem mechanischen, chemischen, verarbeitungstechnischen und zunehmend ästhetischen Anforderungen. Die Entwicklung moderner Komposite stellt daher einen andauernden Verbesserungsprozess dar, bei dem immer wieder optimale Kompromisse eingegangen werden müssen, um den unterschiedlichen Ansprüchen zu genügen. Zusätzlich zu den Prüfungen, die in den gängigen Normen beschrieben sind, werden Methodiken entwickelt, die beispielsweise die Abrasionsbeständigkeit oder Polierfähigkeit der Werkstoffe aufzeigen, das Volumen- und Temperaturverhalten während Aushärteprozessen bestimmen oder die Spannungsentwicklung von Dentalkompositen durch die Lichthärtung oder Wasseraufnahme analysieren. Versiegler oder Adhäsive können mit einer selbstentwickelten Methodik im Minizugversuch oder auch im Scherversuch geprüft werden.

Abrasions- und Polierwirkung von
zahnmedizinischen Prophylaxepasten. (PDF)

Charakterisierung der mechanischen Eigenschaften
von Dentalkompositen während der Aushärtung. (PDF)

Dentalmaterialien und Modelle Materialverhalten dental. (PDF)

Erfahren Sie mehr über den Bereich, in den dieses Thema eingebettet ist.

nach oben

Mechanismenbasierte Modelle für die zeit- und temperaturabhängige Plastizität und Schädigung von Werkstoffen

Tribokonditionierung

Die mikrostrukturellen Vorgänge in Werkstoffen unter thermischen und mechanischen Lasten sind sehr komplex. Rein phänomenologische Modelle können häufig das Werkstoffverhalten nicht angemessen beschreiben. Deshalb werden mechanismenbasierte Modelle entwickelt, die die relevanten Verformungs- und Schädigungsmechanismen und damit die komplexen Zusammenhänge berücksichtigen. Die mechanismenbasierten Modelle lassen Rückschlüsse auf den Einfluss der Mehrachsigkeit zu und können, sofern sich die Mechanismen nicht ändern, das Werkstoffverhalten unter weitreichenden Belastungsbedingungen vorhersagen. Die Modelle werden in Finite-Elemente-Programme implementiert und können damit zur rechnerischen Optimierung von Bauteilgeometrie und Bauteillebensdauer eingesetzt werden.

Werkstoffmodelle zur Beschreibung des mechanischen Verhaltens von Metallen bei Raum- und Hochtemperatur. (PDF)

Thermomechanische Ermüdung von Eisengusswerkstoffen. (PDF)

Erfahren Sie mehr über den Bereich, in den dieses Thema eingebettet ist.

nach oben