Am 17.12. lud das IKAT zur alljährlichen Weihnachtsfeier ein. Den Auftakt bildete ein spannender Einblick in die Molekularküche, der für eine süße Motivation und einen gelungenen Einstieg in den Nachmittag sorgte.

Im Anschluss stellten sich die Mitarbeitenden drei abwechslungsreichen Herausforderungen. Den Anfang machte die Brückenbau-Challenge: Mit den klassischen „Konstruktionswerkstoffen“ Lebkuchenteig, Mikadostäbchen und Zuckerguss galt es, eine möglichst stabile Brücke zu errichten. Dabei zeigte sich schnell, dass nicht jede Konstruktion den geforderten Belastungen standhielt.

Nach dem erfolgreichen Überwinden der teils wackligen Bauwerke wartete bereits die nächste Aufgabe: das sogenannte „Spazierngo“. Hier waren Kreativität und Fachwissen gefragt, denn typische Maschinenbaubegriffe wie Formschluss, Lager oder Topologieoptimierung sollten bildlich in der Natur festgehalten werden.

Ein wärmender Glühwein auf dem Chemnitzer Weihnachtsmarkt leitete schließlich zum gemütlichen Teil des Abends über. Im Restaurant „Betyár Csárda“ wurden die Mitarbeitenden mit Speis und Trank empfangen. Dort fand die letzte Herausforderung in Form eines Quiz statt, das Wissen aus den Bereichen erzgebirgische Kultur, Philosophie und weihnachtliche Gegenstände abfragte.

Den Abschluss bildete die Siegerehrung, bei der die Gewinner mit Ruhm, Anerkennung und einer zusätzlichen Stärkung belohnt wurden.

Ein herzlicher Dank gilt Herrn Kanaparthy, Herrn Stahr und Herrn Dr. Ahrens für die hervorragende Organisation der Weihnachtsfeier.

Am 20.11. haben wir gemeinsam mit den Teilnehmenden des Kurses „Applied Engineering Projects“ des Studiengangs „Advanced Manufacturing“ die Kajamed GmbH (https://kajamed.de/filialen/kajamed-filiale-chemnitz/) besucht. Die Studierenden erhielten einen Einblick in die Herstellung orthopädischer Produkte. Mit dem hier erlangten Wissen sind Sie nun in der Lage, innovative Lösungen für die vom Unternehmen vorgegebene Problemstellung in Ihrem Projekt zu entwickeln. Wir möchten uns herzlich bei Herrn Körber für seine betriebsseitige Betreuung bedanken.

Inhaltverzeichnis

1   AI in Design
2   Welle-Nabe-Verbindungen
3   Reibkorrosion
4   Gleitlager
5   Nachgiebige Mechanismen
6   Reibwertverhalten
7   Nachhaltige Produkte

Das tiefe Lernen (DL) und die künstlichen neuronalen Netze (ANN) gehören beide zum Bereich des maschinellen Lernens (ML), der wiederum der KI zugeordnet ist. ANNs sind in der Lage, komplexe Zusammenhänge zu erlernen und auszuführen, was in den letzten Jahren zu bemerkenswerten Ergebnissen geführt hat.

Die zulässigen Beanspruchungen von ausgewählten Welle-Nabe-Verbindungen (Kegel-, Zylinderpressverband sowie Passfeder-, Rändel-, Polygonverbindung, etc.) werden im Bereich der Dauer-, Zeit- und Betriebsfestigkeit seit Jahrzehnten schwerpunktmäßig am IKAT untersucht. Dabei wird des Verhalten sowohl unter einzelnen Belastungen (Biegung, Torsion) wie auch kombinierten dynamischen Lasten analysiert.

Im Kontakt verschiedener Bauteile initiieren Verformungen in Verbindung mit dem vorherrschenden Fugendruck den Schädigungsprozess der Reibdauerermüdung (Reibkorrosion). Aktuelle Forschungsaktivitäten am Institut konzentrieren sich auf die grundlagenorientierte Erforschung des Schadensphänomens Reibkorrosion und verfolgen die Zielstellung der Erarbeitung eines wirkungskonformen Berechnungsverfahrens.

Wachsender ökologischer und ökonomischer Druck führt in der Entwicklung der Gleitlager zu immer höheren und komplexeren Beanspruchungen. Die Forschung am Institut beschäftigt sich daher vorrangig mit der Untersuchung und Entwicklung von alternativen Gleitwerkstoffen und dem Einfluss geometrischer Abweichungen. Der Schwerpunkt der Untersuchungen liegt im Verschleißverhalten bei unterschiedlichsten Betriebsbedingungen (Partikel, Mischreibung, Hydrodynamik).

Während konventionelle Mechanismen ihre Verformbarkeit den gleitenden oder rollenden Schnittstellen in den Gelenken verdanken, erfüllen nachgiebige Mechanismen ihre Funktion durch elastische Dehnungen an Stellen, die beim Entwurf bewusst flexibel gestaltet werden. Dieses Funktionsprinzip ermöglicht neuartige, formadaptive Strukturen, welche beispielsweise in der Softrobotik oder bei formvariablen Tragflächen Anwendung finden können. Die Professur setzt hierbei den Forschungsschwerpunkt auf optimierungsbasierte Synthesemethoden.

Die Festigkeitsuntersuchungen fokussieren auf die Zahnfußtragfähigkeit von Schneckenradgetrieben. Die Herausforderung zur numerischen Abbildung liegt in der komplexen Geometrie und im speziellen Werkstoff Bronze.

Der Haftreibwert (auch: Reibbeiwert oder Reibungszahl) ist als eine Systemgröße mit einer Vielzahl beeinflussender Parameter zu verstehen. Um bestehende Potentiale in reibschlüssigen Verbindungen (u. a. Schrauben-, Flansch-, Pressverbindungen) zu nutzen, ist eine experimentelle Untersuchung unerlässlich. Mit Hilfe standardisierter Prüfverfahren an Modellproben werden an der Forschungsstelle verschiedenste tribologische Konfigurationen hinsichtlich ihres Übertragungsverhaltens betrachtet. Ein Hauptforschungsgebiet ist dabei die Synthese neuer Auslegungs-/Auswahlwerkzeuge für reibwerterhöhende Maßnahmen (z. B. Mikro-/Laserstrukturen, Hartpartikel, Beschichtungen) für statische und dynamische Belastungsfälle.

Wie lässt sich Nachhaltigkeit in der Produktentwicklung schon gleich zu Beginn mit Denken? Wie lassen sich Grundprinzipien der Nachhaltigkeit: Menschenrechte, Kreislaufwirtschaft, Natur- und Ressourcenschutz und betriebswirtschaftliche Tragfähigkeit in Produkten verankern? Welche Methoden und Fähigkeiten benötigen Entwickler, Konstrukteure und Manager zur Umsetzung nachhaltiger Produkte in ihrer ganzen Komplexität?