Monat: Januar 2024

Mit der Natur gegen Materialermüdung

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Korallen sind den Gezeiten und anderen Meeresströmungen ausgesetzt. Die Evolution hat dafür gesorgt, dass sie trotzdem stabil bleiben.

© Hiroko Yoshii
Korallen sind den Gezeiten und anderen Meeresströmungen ausgesetzt. Die Evolution hat dafür gesorgt, dass sie trotzdem stabil bleiben.

Wissenschaftler*innen der Universitäten Erlangen-Nürnberg, Bayreuth und Haifa in Israel, des Max-Planck-Instituts für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam, der Charité – Universitätsmedizin Berlin sowie der TU Berlin als Konsortialführerin haben eine neue DFG-Forschungsgruppe gegründet. Ziel ist die Entwicklung neuer Materialien durch Bioinspiration. Sie sollen widerstandsfähiger sein gegen das gefährliche Phänomen der Materialermüdung, die ohne Vorwarnung zum Materialversagen und damit zu schweren Unfällen führen kann. Weiterlesen

Künstliche Intelligenz optimiert Materialgestaltung

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Konzeptualisierung eines Laufschuhs aus einem Metamaterial. KI-​generiert mit DALL-​E (Visualisierung: ETH Zürich)

Konzeptualisierung eines Laufschuhs aus einem Metamaterial. KI-​generiert mit DALL-​E (Visualisierung: ETH Zürich)

Forschende haben eine künstliche Intelligenz so trainiert, dass sie die Struktur sogenannter Metamaterialien mit den gewünschten mechanischen Eigenschaften für verschiedene Anwendungsfälle entwerfen kann.

Helme, die die Energie eines Aufpralls absorbieren, Laufschuhe, die jedem Schritt einen zusätzlichen Schub geben, oder Implantate, die die Eigenschaften von Knochen imitieren. Metamaterialien machen solche Anwendungen möglich. Ihre innere Struktur ist das Ergebnis eines sorgfältigen Designprozesses, wonach 3D-​Drucker die generierten Strukturen mit optimierten Eigenschaften herstellen können. Forschende unter der Leitung von Dennis Kochmann, Professor für Mechanik und Materialforschung am Departement für Maschinenbau und Verfahrungstechnik der ETH Zürich, haben neuartige KI-​Tools entwickelt. Diese umgehen den zeitaufwändigen und auf Intuition basierenden Designprozess von Metamaterialien und sagen stattdessen Strukturen mit außergewöhnlichen Eigenschaften schnell und automatisiert vorher. Ein Novum ist, dass diese Tools auch für große (sogenannte nichtlineare) Belastungen anwendbar sind, zum Beispiel wenn ein Helm bei einem Aufprall große Kräfte absorbiert. Weiterlesen

Objektiv klassifizierbare Stahlmaterialien durch Deep Learning

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© Fraunhofer IWMVisualisierung der Korngrößenqualifizierung des Modells anhand einer exemplarischen, bainitischen 100Cr6-Aufnahme mit heterogener Mikrostruktur (a). In der Abbildung (b) sind Bereiche in Rot und Gelb hervorgehoben, in diesem Fall grobe Kristallite, die das Modell stark berücksichtigt.

© Fraunhofer IWM
Visualisierung der Korngrößenqualifizierung des Modells anhand einer exemplarischen, bainitischen 100Cr6-Aufnahme mit heterogener Mikrostruktur (a). In der Abbildung (b) sind Bereiche in Rot und Gelb hervorgehoben, in diesem Fall grobe Kristallite, die das Modell stark berücksichtigt.

Wälzlager werden überall dort eingebaut, wo sich etwas dreht. Das breite Einsatzgebiet reicht von der großen Windkraftanlage bis zur kleinen elektrischen Zahnbürste. In Bezug auf ihre Qualität und die jeweilige Anwendung müssen die Lager aus Stahlbauteilen sorgfältig ausgewählt und geprüft werden. Maßgeblichen Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften des Stahls hat die Korngröße. Bislang wird die Größe der mikroskopisch kleinen Kristallite per Sichtprüfung durch Metallographinnen und Metallographen bewertet – eine subjektiv geprägte, fehleranfällige Methode. Forschende am Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM haben nun in Zusammenarbeit mit der Schaeffler Technologies AG & Co. KG ein Deep Learning-Modell entwickelt, das eine objektive und automatisierte Bewertung und Bestimmung der Korngröße ermöglicht. Weiterlesen

„Hochqualifizierte Schnittstelle“ – Michael Kern vom Unternehmen Spindel Full Service setzt auf präventive Instandhaltung und fachliches Feintuning als Wirtschaftsmotoren

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Geschäftsführer Michael Kern

Geschäftsführer Michael Kern (Bildquelle: Paul Hoffmann)

Selten war die wirtschaftliche Stimmung in Deutschland so gedrückt wie im Moment. Steigende Kosten, Engpässe bei Material und Fachkräften sowie billiger produzierende Konkurrenz aus dem Ausland setzen vielen Unternehmen hierzulande zu. „In einigen Bereichen ist und bleibt Deutschland federführend. Und die können eine entscheidende Schlüsselrolle in unserer wirtschaftlichen Zukunft spielen“, sagt Michael Kern, Geschäftsführer der Spindel Full Service GmbH. Weiterlesen

Gewindetechnik Spezialist BAER Tools mit neuer Innovation – Optimierter Gewindeeinsatz NoTang ohne Zapfen optimiert Gewindereparatur und – Panzerung

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Der Gewindetechnik-Spezialist BAER Tools macht dank seiner neuesten Innovation, dem BaerCoil NoTang Gewindeeinsatz, Gewindereparaturen und Gewindepanzerungen künftig noch einfacher und sicherer. Die simple, aber hocheffiziente Idee dahinter: Der BaerCoil NoTang kommt ohne Mitnehmerzapfen aus.

Der Baercoil NoTang ohne Mitnehmerzapfen - Bildquelle: Baer Tools

Der Baercoil NoTang ohne Mitnehmerzapfen – Bildquelle: Baer Tools

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