Professur für Oberflächentechnik und Funktionswerkstoffe

Forschungsprofil


Werkstofftechnische bzw. werkstoffwissenschaftliche Probleme spielen in allen Bereichen der Forschung, der Produktion und des Qualitätswesens eine bedeutende Rolle. Hieraus leiten sich die Arbeitsaufgaben des Lehrstuhls ab. Sie reichen von der Grundlagenforschung über die Entwicklung und Prüfung von Werkstoffen bis zur Werkstoffanwendung, der Fertigung von Erzeugnissen und der Untersuchung von Schadensfällen. Die Schwerpunkte in Lehre und Forschung des Institutes sind:

 

 

Verbundwerkstoffe

  • Entwicklung und Konfektionierung von Verbundwerkstoffen auf der Basis von Polymer-, Keramik- und Metall-Matrices (PMC, CMC, MMC):
    • Autoklav-Technologie
    • Pyrolyse von PMCs
    • Infiltration von Preformen (Silizieren, Aluminieren)
    • Hochenergiekugelmahlen (HEM)
  • Werkstoffdesign von Hybridverbunden
  • Modellierung und Simulation von Verbundwerkstoffeigenschaften
  • Entwicklung physikalisch-chemischer Beschichtungsverfahren, insbesondere für Fasern und Partikel (PECVD, PVD, Inkjet-Print, Reaktivschichten)
  • Sensor- und Aktorentwicklung auf Faserbasis
  • Charakterisierung
    • Dynamisch-mechanisch-thermische Analyse (DMTA)
    • Faserzugprüfung, Mikrobiege- und Mikrozugprüfung, jeweils in Kombination mit Grauwertkorrelation
    • Interfacecharakterisierung

 

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Elektrochemische und chemische Beschichtungsverfahren

  • Entwicklung von Vorbehandlungsstrategien
  • Elektrolytisches Abscheiden von Cu, Cr, Fe, Ni, NiW
  • Chemisch-reduktives Abscheiden von Cu und Ni
  • Abscheidung von Dispersionsschichten z.B. mit TiO2, Al2O3, SiC, Diamant
  • Konversionsschichten: Phosphatieren, Oxalieren, Brünieren
  • Elektrolytisches Umwandeln: Anodisieren

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Thermisches Spritzen

  • Legierungstechnische Optimierung von Spritzpulvern
  • Entwicklung nanostrukturierter Spritzpulver durch Hochenergiemahlen
  • Einsatz von Fülldrähten zum Lichtbogen- und Hochgeschwindigkeitsdrahtflammspritzen
  • Fertigung mikrostrukturierter Bauteile
  • Hochratesynthese nichtoxidkeramischer Schichten in thermischen Plasmastrahlen
  • Entwicklung von Prozessüberwachungs-Tools
  • Optimierung von Schichteigenschaften und Prozessführung
  • Nachbehandlung von Spritzschichten
  • Zerstörungsfreie Schichtprüfung

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Verschleiß- und Korrosionsprüfung

Verschleißprüfung

  • Verschleißprüfung (Laborversuche, Modellprüfungen)
  • Bewertung des Verschleißverhaltens (Kenngrößen, Verschleißerscheinungsformen)
  • Beratung zur Auslegung von Tribosystemen
  • Prüfsysteme zur Simulierung von Verschleißgrundmechanismen
    • Ermüdungs- und Gleitverschleißprüfung
    • Abrasionsverschleißprüfung
    • Adhäsionsverschleißprüfung
  • Prüfsysteme mit integraler Verschleißsimulierung
    • Schwingverschleißprüfung
    • Gleit-Roll-Verschleißprüfung
    • Gleitverschleißprüfung

Korrosionsprüfung

  • Prüfung in unterschiedlichen Umgebungsmedien und bei unterschiedlichen Temperaturen z.B.:
    Salzsprühnebel - DIN 50021,
    Feuchtigkeit - DIN 50017,
    Schwefeldioxid - DIN EN ISO 6988
  • Klimaprüfung unter Variation von Luftfeuchte, Temperatur und UV-Strahlung
  • Untersuchung der interkristallinen und transkristallinen Korrosion sowie Spannungsrisskorrosion z.B. durch Koch- und Tauchversuche
  • Elektrochemische Untersuchungen z.B. Stromdichte-Potenzial-Messungen
  • Bewertung des Korrosionsverhaltens (Kenngrößen, Erscheinungsformen)
  • Beratung zum Korrosionsschutz

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Fügetechnik

  • Löten von Leichtmetallen
  • Aktivlöten von Keramik und Keramik-Metall-Verbindungen
  • Löten hochfester Verbindungen mit Werkzeugstählen
  • Löten von Kupfer und Kupferverbundwerkstoffen
  • Entwicklungen zum Einsatz bleifreier Weichlote
  • Löten von zellularen Strukturen
  • Fügen von Verbundwerkstoffen
  • Simulation und Berechnung
  • Lotentwicklung und Lotmodifikation
  • Prozessentwicklung und -optimierung

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Simulation und Berechnung

  • FEM-Methoden
  • Prozessoptimierung
  • Werkstoffeigenschaftsberechnung

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Werkstoffcharakterisierung / Mikrostrukturanalyse

  • Materialographische Schliffpräparation
  • Lichtmikroskopie
  • Mikrohärteprüfung
  • Mikrobiegeprüfung
  • Quantitative Gefügeanalyse
  • Oberflächenprofilometrie (Streifenlichtprojektion)
  • Rasterelektronenmikroskopie (REM)
  • Rasterkraftmikroskopie (AFM)
  • Energiedispersive Röntgenmikrobereichsanalyse (EDXS) an REM und TEM
  • Transmissionselektronenmikroskopie (TEM)
  • Röntgenfeinstrukturanalyse (XRD)
  • Glimmentladungsspektroskopie

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