Zusammenfassung
Das Eigenschaftsspektrum hybrider Bauteile mit Metallkomponenten ist gegenüber dem von monolithischen Metallstrukturen deutlich erweitert. Das erlaubt es, Leichtbauanwendungen für komplexe Belastungen in Großserie zu erschließen. Aufgabenschwerpunkte liegen in der Erforschung von Hybridprozessen zur Fusion von Kunststoff-, Textil- und Elektronikkomponenten. Ziel ist die Entwicklung seriennaher Prozessketten. Die Formgebung und Funktionalisierung der Bauteile erfolgt dabei durch Technologieverschmelzung und nicht durch isolierte Fügeprozesse in sich optimierter Baugruppen. Die wissenschaftliche Herausforderung liegt zum einen in der Fixierung des in Hinblick auf die Funktionalität optimalen Zeitpunkts der Herstellung des Werkstoffverbundes und zum anderen in der In-situ-Formgebung der in ihrem mechanischen Werkstoffverhalten stark unterschiedlichen Komponenten. Dabei werden Technologien zur Halbzeugintegration mit nachfolgender Formgebung, aber auch zur hybriden Herstellung und Formgebung in einem Prozess erforscht.
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Literatur
Osiecki, T.; Hackert, A.; Seidlitz, H.; Gerstenberger, C.: Lösungskonzepte zur Minderung der CO2-Konzentration als innovative Triebkraft für den Fahrzeugleichtbau. Internationale Fachmesse für Werkzeugmaschinen, Fertigungs- und Automatisierungstechnik – Sonderschau Faserverbundstrukturen auf dem Weg in die Serie. Leipzig, (2015).
Baumeister, J.; Banhart, J.; Weber, M.: Effiziente Herstellungsmöglichkeiten für Bauteile aus geschäumten Metallen. in: VDI-Berichte, Nr. 1151, (1995), S. 223−230.
Kunze, H. D.; et al.: Möglichkeiten zur Herstellung von Bauteilen aus geschäumten Metallen. in: Pulvermetallurgie in Wissenschaft und Praxis, 9, Hagen, (1993), S. 330−348.
Banhart, J.; Baumeister, J.; Weber, M.: Geschäumte Metalle: Herstellung vereinfacht. in: Industrieanzeiger, 37, (1993), S. 48−49.
Lang, H.: Ermittlung von Einsatzmöglichkeiten geschäumter Werkstoffe in Baugruppen von Werkzeugmaschinen und Handlingeinrichtungen. Diplomarbeit, TU Chemnitz, (1995).
v. Hagen, H.; Nicklas, D.; Bleck, W.: Charakterisierung von Sandwich-Verbunden aus Aluminiumschaum und Stahldeckblechen. in: Symposium Metallschäume, Bremen, (1997).
Seitzberger, M.; Rammerstorfer, F. G.; et al.: Kollapsverhalten axial gedrückter, mit Aluminiumschaum gefüllter Stahlprofile. in: Symposium Metallschäume, Bremen, (1997).
Thornton, P. H.; Maggee, C. L.: The deformation of aluminium foams. in: Metallurgical Transactions A, 6A, (1975).
Baumeister, J.; Banhart, J.; Weber, M.: Hocheffiziente Energieabsorber aus Aluminiumschaum. in: VDI-Berichte, Nr. 1235, (1995), S. 293−303.
Bleck, W.; v. Hagen, H.: Charakterisierung von Sandwichbauteilen aus Stahldeckblechen mit einem Kern aus schmelzmetallurgisch hergestelltem, geschäumten Aluminium. in: Stahl-Dokumentation. Tagungsband. Studiengesellschaft Stahlanwendung, Düsseldorf, (1998).
Hipke, T.; Lang, G.; Poss, R.: Taschenbuch für Aluminiumschäume. 1. Aufl., Düsseldorf: Aluminium-Verlag Marketing & Kommunikation GmbH, (2007).
Drebenstedt, C.; Lies, C.: Wie Alu-Schaum gefügt wird. in: Industrieanzeiger, 27/14, (2014), S. 59−62.
Flaig & Hommel GmbH: Verbindungselemente zum Fügen von Metallschaum. FKZ: KA2232001PK9, (2009 -2011). http://www.zim-bmwi.de/dateien/praesentationen/3%20-%20Kreis%20-%20Flaig-Hommel.pdf (Zugriff: 01.07.2013)
Hipke, T.: Analyse, Bewertung und Eignung von Aluminiumschäumen für die Werkzeugmaschinenkonstruktion. in: Berichte aus dem IWU, 15, (2001), S. 130−153.
Hackert, A.; Müller, S.; Ulke-Winter, L.; Osiecki, T.; Gerstenberger, C.; Kroll, L.: Extrinsically Carbon Fiber Reinforced Polymer/Aluminum Foam Sandwich Composites. in: International Journal of Engineering Sciences & Research Technology (IJESRT), 5/6 (2016), S. 500−506.
Osiecki, T.; Gerstenberger, C.; Seidlitz, H.; Hackert, A.; Kroll, L.: Behavior of Cathodic Dip Paint Coated Fiber Reinforced Polymer/Metal Hybrids. in: International Journal of Engineering Sciences & Research Technology, (2015), S. 146−150.
Osiecki, T.; Gerstenberger C.; Hackert, A.; Czech, A.; Nossol, P.; Łagoda, T.; Niesłony, A.; Kroll, L.: Metal/Composite Hybrids for Lightweight Applications. in: Journal of Machine Dynamics Research, 39/4, (2015), S. 117−123.
GP Anlagenbau; URL: http://www.gp-anlagenbau.de/de/saco-strahlen.html (Zugriff: 15.12.2016).
Hackert, A.; Osiecki, T.; Gerstenberger, C.; Seidlitz, H.; Kroll, L.: Hybrid Sandwich Composites (HSC) with porous Aluminum Core and Thermoplastic Fiber-Reinforced Composite top Layers. 23rd Annual International Conference on Composites/Nano Engineering (ICCE-23). Chengdu, China, (2015).
Hackert, A.; Drebenstedt, C.; Timmel, T.; Osiecki, T.; Kroll, L.: Behavior of Extrinsically Combined Composite Sandwiches (ECCS) with Aluminum Foam core and adhesive bonded TP-FRC cover layer. International Symposium on Material Science and Engineering (ISMSE 2017). Kuala Lumpur, Malaysia, 2017.
Hackert, A.; Müller, S.; Kroll, L.: Lightweight Wheel Disc with Carbon Aluminium Foam Sandwich. in: Lightweight Design worldwide, 10/1, (2017), S. 6−11.
Friedrich, H.-E. (Hrsg.): Leichtbau in der Fahrzeugtechnik. Stuttgart: Springer Vieweg, (2013).
Hackert, A.; Seidlitz, H.; Kroll, L.; Nendel, W.: Felge mit einem inneren Felgenhorn, einem Felgenstern und einem äußeren Felgenhorn. DE 10 2014 009 180 A1. Chemnitz: Technische Universität Chemnitz, (Anmeldetag: 22.06.2014).
Schramm, N.; Kroll, L.; Layer, M.; Hackert, A.; Timmel, T.; Albert, A.: Neue Hybridtechnologien für den Leichtbau. VDMA ERFA Innovationswerkstatt Leichtbau zur LiMA. Chemnitz, (2016).
Abibe, A. B.; Amancio-Filho, S.; dos Santos, J.; Hage Jr., E.: Mechanical and failure behavior of hybrid polymer-metal staked joints. in: Materials and Design, 46, (2013), S. 338−347.
Geiger, M.; Ehrenstein G. W.: Robuste, verkürzte Prozessketten für flächige Leichtbauteile. in: Tagungsband zum Berichts- und Industriekolloquium 2003 des SFB 396, (2003), S. 156.
Anwendungsbeispiel: Das erste Frontend in Aluminium-Hybrid-Technik mit Durethan® BKV 30. LANXESS Deutschland GmbH, Business Unit SCP. 06.08.2007, TI 2006-047 DE, (2007).
Anwendungsbeispiel: Pedallagerbock in Hybridbauweise mit Durethan® BKV 30 H2.0. LANXESS Deutschland GmbH, Business Unit SCP. 19.03.2008, TI 2007-026 DE, (2007).
ElringKlinger: URL: https://www.elringklinger.de/de/produkte-technologien/automobilerstausruestung/kunststoff-leichtbauteile-und-module-fuer-die-karosserie, (Zugriff: 29.11.2016).
Kroll, L.; Nendel, W.; Engelmann, U.; Layer, M.; Meyer, M.; Langrebe, D.; Albert, A.: Technologiefusion zur Herstellung von Hybridbauteilen in Leichtbauweise. in: Kunststoffe, 12, (2017).
Drummer D.; Hoffmann L.: Hybridtechniken in der Kunststoffverarbeitung. Neue Materialien Fürth GmbH, Firmenprospekt.
Endemann, U.: Leichte und wirtschaftliche Strukturen durch Kunststoff-Metall-Verbundbauweise. in: Tagungsband Mischverbindungen – Innovative Lösungen für Leichtbaukonzepte, (2002), S. 169−175.
Zorn, W.; Albert, A.; Raithel, D.; Nendel, W.; Drossel, W.-G.: Fertigung von Metall/Kunststoff-Verbundbauteilen: Hybridbauteile unter Verwendung von wirkmedienbasiertem Umformen herstellen. in: wt Werkstattstechnik online 104, 10, (2014), S. 614−619.
Täger, O.; Ehleben, M.; Lohmann, J.; Kharchi, K.; Schweizer, K.; Kroll, L.; Meyer, M.: New Fibre-Reinforced Thermoplastic Metal Hybrids. ITHEC 2014, Bremen, (2104).
Van der Aa, H. Ch. E.; Verdier, A. St.; De Wolf, H. G. J.: Method and device for producing a composite product, and composite product produced therewith. WO03/057446 A1, Anmeldetag: 11.1.2011.
Bach, Fr.-W.; Tilmann, W.; Plorin, T.; Rüther, B.: Herstellung, Bearbeitung und Qualifizierung hybrider Werkstoffsysteme. in: Vortragsband zum Kolloquium des Graduiertenkollegs 1378/1, TU Dortmund, (2010).
Rauscher, B.: Formschlüssig verbundene Metall-Kunststoff-Hybridbauteile durch Integration von Blechumformung uns Spritzgießen. Dissertation, TU Dortmund, (2011).
Hussain, M. M.; Tekkaya, A. E.: Einfluss der Prozessparameter beim spritzgießtechnischen Umformen von Blechen. in: Innovationsforum Verfahrensintegration, IUL Dortmund, (2012).
Wehmeyer, R.: Herstellung von Kunststoff/Metall-Bauteilen mit integrierter Umformung im Spritzgussprozess. Dissertation, RWTH Aachen, (2012).
Müller, B.; Hund, R.; Malek, R.; Gerth, N.: Laser Beam Melting for Tooling Applications – New Perspectives for Resource Efficient Metal Forming and Die Casting Processes. Proceedings of Digital Product and Process Development Systems. in: IFIP Advances in Information and Communication Technology, 411, (2013), S. 124−137.
Bäume, T.; Zorn, W.; Drossel, W.-G.; Rupp, G.: Step by Step control of a deep drawing process with piezo-electric actuators in serial operation. in: Proceedings of the 4th International Conference on New Forming Technology, Glasgow, Scotland, UK, (2015), S. 266−271.
Altner, W.; Girschewski, B.; Hadrys, H.-J.; Hirmer, K.: Blechumformwerkzeug. DE 10331939 A1, (2005).
Hussain, M. M.; Tekkaya, A. E.: Einfluss der Prozessparameter beim spritzgießtechnischen Umformen von Blechen. in: Innovationsforum Verfahrensintegration, Dortmund, (2012).
Behrens, B.-A.; Boughuetta, A.; Götze, T.: Simulation eines wirkmedienbasierten Blechumformprozesses. UTFscience. Bamberg: Meisenbach Verlag, (2010).
Demmig, S.; Drossel, W.-G.; Kroll, L.; Nendel, W.: Simulating polymer injection molding with ANSYS CFX. ANSYS Conference & 32nd CADFEM Users‘ Meeting 2014. Nürnberg, (2014).
El-Magd, E.; Abouridouane, M.: Einfluss der Umformgeschwindigkeit und temperatur auf das Fließverhaltens metallischer Werkstoffe. in: Zeitschrift für Metallkunde, 94/6, (2003), S. 729−736.
Schnell, S.: Verbundbauteil und Verfahren zu seiner Herstellung. EP 1274554, Anmeldetag: 24.03.2000.
Albert, A.; Drossel, W.-G.; Zorn, W.; Nendel, W.; Raithel, D.: Process combination of hydroforming and injection moulding for the in-situ manufacturing of metal and plastic composite structures. 20th Symposium on Composites 2015. in: Selected, peer reviewed papers from the 20th Symposium on Composites, July 1.−3., 2015, Vienna, Austria, Durnten-Zurich, S. 522−52, (2015).
Lies, C.; Albert, A.; Haase, R.; Müller, R.; Riemer, M.: Metall-Kunststoff-Hybride in einem Hub. in: Faszination hybrider Leichtbau. Beiträge zur ITS Automotive Nord, 24.−25. Mai 2016, Wolfsburg Braunschweig, (2016), S. 197−213.
Albert, A.; Landgrebe, D.; Paul, A.; Domes, B.: 20 Jahre Innenhochdruck-Umformung am Fraunhofer IWU – innovative Verfahrensvarianten. in: Liewald, M.: International Conferences on New Developments in Sheet Metal Forming/Hydroforming of Sheets, Tubes and Profiles 2016, NEHY 2016, Fellbach, (2016), S. 403−424.
Eyerer, P.; Elsner, P.; Hirth, T.: Die Kunststoffe und ihre Eigenschaften. 6 Aufl., Berlin Heidelberg New York: VDI-Buch, Springer, (2005).
Hopmann, C.; Michaeli, W.: Einführung in die Kunststoffverarbeitung. 7. Aufl., München: Hanser, (2015).
Riedel, F.: Fügen. in: Neugebauer, R.: Handbuch Ressourcenorientierte Produktion. München: Hanser, (2014).
Riedel, F.: Mechanical Joining. in: Grote, K.-H.; Antonsson, E. K.: Handbook of Mechanical Engineering. Heidelberg: Springer, (2008).
Riedel, F.: Influence of modern joining technologies on car body part properties. Vortrag. Joining in Car Body Engineering, Bad Nauheim, (2013).
Klein, A.: Charakterisierung der Grundwerkstoffe zur Herstellung hybrider Verbindungen unter Berücksichtigung des Herstellungsprozesses. Bachelorarbeit, TU Chemnitz, (2014).
Heumann, T.: Beitrag zur Entwicklung einer Integrationstechnologie für Metall – FVK – Bauteile. Masterarbeit, TU Chemnitz, (2015).
Saborowski, E.; Scholze, M.; Lindner, T.; Lampke, T.; Töberling, G.; Riedel, F.: FEM simulation of delamination growth in metal-plastic compounds compared to digital image correlation. in: Tagungsband zum 18. Werkstofftechnischen Kolloquium, Chemnitz, (2016).
Saborowski, E.; Lindner, T.; Scholze, M.; Lampke, T.: FEM-Simulation of Hybrid Metall/Plastic-Compounds. Postervortrag, Werkstofftechnischen Kolloquium, Chemnitz, (2016).
Friederichs, C.; Lindner, T.; Zillmann, B.; Hockauf, K.; Lampke, T.: Entwicklung einer Integrationszone für planparallele Hybridverbund-Fügestrukturen mit bionisch inspirierten Verstärkungsstrukturen. Symposium zum Statusseminar PaFaTherm II, Chemnitz, (2014).
Lindner, T.; Friederichs, C.; Zillmann, B.; Hockauf, K.; Wielage, B.; Lampke, T.: Development of an integration zone for joining polymer-metal hybrid structures. Euro Hybrid Materials and Structures 2014, Stade, (2014).
Puschmann, M.; Töberling, G.: Development and application of a high-strength integration zone between FRP and metal parts. Postervortrag IMTC, Chemnitz, (2013).
Schuberth, A.; Göring, M.; Lindner, T.; Töberling, G.; Puschmann, M.; Riedel, F.; Scharf, I.; et al.: Effect of new adhesion promoter and mechanical interlocking on bonding strength in metal-polymer composites. IOP Conference Series. in: Materials Science and Engineering, 118/1, (2016).
Göring, M.; Yulinova, A.;. Anders, S.; Birkner, M.; Töberling, G.; Mattheß, D.; Zillmann, B.; et al.: Grenzflächendesign – Herstellung hybrider Metall/Kunststoff-Verbunde. Industrial Advisory Board, Chemnitz, (2015).
Anders, S.; Göring, M.; Schuberth, A.; Birkner, M.; Töberling, G.; Lindner, T.; Schreiter, K.; et al.: Process-oriented interface design for hybrid metal-plastic composites. Postervortrag IMTC, Chemnitz, (2015).
Schulze, R.; Jahn, S.; Zeidler, H.; Lindner, T.; Schubert, A.: Multi material ultrasonic joining using microstructured joining partners. in: Proceedings of the 16th International Conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology, EUSPEN, 2016.
Scholze, M.; Kolonko, A.; Lindner, T.; Lampke, T.; Helbig, F.: Deformation behavior of FRPmetal composites under varying positions of local carbon fiber reinforcement. Tagungsband IMTC 01.-02.10.2015. IOP Conference Series. in: Materials Science and Engineering, 118/1, (2016).
Mattheß, D.; Landgrebe, D.; Drossel, W.-G.: Inductive heating of glass-fiber reinforced thermoplastics with the aid of fiber- and wire-shaped stainless steel susceptors. in: Journal of Thermoplastic Composite Materials, 1, (2015).
Kopp, G.; Burkardt, N.; Majić, N.: Leichtbaustrategien und Bauweisen. in: Henning, F.; Moeller, E. (Hrsg.): Handbuch Leichtbau. München, Wien: Hanser, (2011), S. 57−76.
Klocke, F.; Buchholz, S.; Gerhardt, K.; Roderburg, A.: Methodik zur Entwicklung hybrider Fertigungstechnologien. in: Brecher, C. (Hrsg.): Integrative Produktionstechnik für Hochlohnländer. Dordrecht, London, New York: Springer, (2011), S. 468−514.
Schuh, G.; Kreysa, J.; Orilski, S.: Roadmap “Hybride Produktion“. in: ZWF Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb, 104/5, (2009), S. 385−391.
Lauwers, B.; Klocke, F.; Klink, A.; Tekkaya, A. E.; Neugebauer, R.; Mcintosh, D.: Hybrid processes in manufacturing. in: CIRP Annals – Manufacturing Technology, 63/2, (2014), S. 561−583.
Roderburg, A.: Methodik zur Entwicklung von hybriden Fertigungstechnologien. Dissertation, RWTH Aachen. Aachen: Apprimus, (2013).
Nau, B.; Roderburg, A.; Klocke, F.: Ramp-up of hybrid manufacturing technologies. in: CIRP Journal of Manufacturing Science and Technologies, 4/3, (2011), S. 313−316.
Avemann, J. H.: Identifikation und Bewertung von Prozessintegrationen. Dissertation, TU Darmstadt. Aachen: Shaker, (2014).
Schindler, S.: Strategische Planung von Technologieketten für die Produktion. Dissertation, TU München, München: Herbert Utz, (2014).
Symmank, C.; Boll, J.; Rautenstrauch, A.; Götze, U.; Awiszus, B.; Landgrebe, D.: Holistic Evaluation of Process Chains for Resource-efficient Manufacturing of Hybrid Structures. in: Proceedings of ICAFT 2015 /SFU 2015, Chemnitz, (2015), S. 457−492.
Katzenberger, J.; Rautenstrauch, A.; Symmank, C.; Freund, R.; Schwerma, C.; Awiszus, B.; Kräusel, V.: Manufacturing of hybrid structures − Multidimensional analysis for resourceefficient processes. in: Proceedings EuroHybrid Materials and Structures 2014, Stade, (2014), S. 172−181.
Götze, U.; Schmidt, A.; Symmank, C.; Kräusel, V.; Rautenstrauch, A.: Zur Analyse und Bewertung von Produkt-Prozessketten-Kombinationen der hybriden Produktion. in: Neugebauer, R. et al. (Hrsg.): Energetisch-wirtschaftliche Bilanzierung – Diskussion der Ergebnisse des Spitzentechnologieclusters eniProd. Auerbach: Wissenschaftliche Scripten, (2014), S. 21−32.
Götze, U.; Hache, B.; Schmidt, A.; Weber, T.: Methodik zur kostenorientierten Bewertung von Prozessketten der Werkstoffverarbeitung. in: MWT Materialwissenschaft und Werkstofftechnik, 42/7, (2011), S. 647−657.
Weber, T.: Lebenszyklusorientierte Analyse und Steuerung des Werkstofferfolges. Dissertation, TU Chemnitz, GUC, Chemnitz Lößnitz, (2013).
Götze, U.; Zönnchen, S.; Schönherr, J.: Wirtschaftliche Bewertung von Prozesskettenvarianten am Beispiel von Strukturbauteilen. in: Neugebauer R. et al. (Hrsg.): Energieorientierte Bilanzierung und Bewertung in der Produktionstechnik − Methoden und Anwendungsbeispiele. Auerbach: Verlag Wissenschaftliche Scripten, (2013), S. 191−212.
Köhler, S.; Symmank, C.; Götze, U.: Economic evaluation of process chains for hybrid products – concept for managing cost knowledge. GCSM 2016 −14th Global Conference on Sustainable Manufacturing, Stellenbosch, SouthAfrica, (2016).
Schwerma, C.; Rautenstrauch, A.; Symmank, C.; Katzenberger, J.; Putz, M.; Götze, U.; Kräusel, V.: Multidimensional analysis of process chains regarding the resource-efficient manufacturing of hybrid structures. in: Procedia CIRP 26, (2015), S. 595−600.
Bamberg, G.; Coenenberg, A. G.; Krapp, M.: Betriebswirtschaftliche Entscheidungslehre. München: Vahlen, (2012).
Sieben, G.; Schildbach, T.: Betriebswirtschaftliche Entscheidungstheorie. Düsseldorf: Werner, (1994).
Laux, H.; Gillenkirch, R. M.; Schenk-Mathes, H. Y.: Entscheidungstheorie. Berlin, Heidelberg: Springer, (2014).
Eisenführ, F.; Weber, M.; Langer, T.: Rationales Entscheiden. Berlin, Heidelberg: Springer, (2010).
Götze, U.: Investitionsrechnung. Berlin, Heidelberg: Springer, (2014).
Götze, U.: Szenario-Technik in der strategischen Unternehmensplanung. Wiesbaden: Deutscher Universitätsverlag, (1991)
Boll, J.; Rautenstrauch, A.; Symmank, C.; Awiszus, B.; Landgrebe, D.; Götze, U.: MEMPHIS – Methode zur Analyse von Prozessketten für die Herstellung hybrider Strukturen. in: Werkstoffe in der Fertigung, 4, (2015), S. 25−27.
Marr, I. L.: Definitions and Interpretations in the Basis Therms of Systems Theory. in: Talanta, Pergamon Press, 20, (1973), S. 811−827.
Götze, U.; Northcott, D.; Schuster, P.: Investment Appraisal. Method and Models. Berlin, Heidelberg: Springer, (2015).
Saltelli, A.; Chan, K.; Scott, E. M.: Sensitivity Analysis. Chichester: Wiley, (2000).
Siebertz, K.; van Bebber, D.; Hochkirchen, T.: Statistische Versuchsplanung: Design of Experiments (DoE). Berlin, Heidelberg: Springer, (2010).
Wallacher, J.: Einsatz von Methoden der statistischen Versuchsplanung zur Bestimmung von robusten Faktorkombinationen in der präventiven Qualitätssicherung. Dissertation, Universität Karlsruhe, Düsseldorf: VDI Verlag, (1994).
Schwieger, V.: Nicht-lineare Sensitivitätsanalyse gezeigt an Beispielen zu bewegten Objekten. Dissertation, Universität Stuttgart. München: Verlag der Bayerischen Akademie der Wissenschaften, (2005).
Saltelli, A.: Sensitivity analysis in practice: a guide to assessing scientific models. Hoboken NJ: Wiley, (2004).
Reibnitz, U. v.: Szenario-Technik: Instrumente für die unternehmerische und persönliche Erfolgsplanung. Wiesbaden: Gabler, (1992).
Stiens, H.: Ermittlung des gesamtheitlichen Wirkungsgrades als Kennzahl zur rationellen Energienutzung in der Produktionstechnik. Dissertation RWTH, Aachen, Aachen: Shaker, (2000).
VDI-Gesellschaft, Energietechnik: VDI Bericht 1218: Kumulierter Energieaufwand. Düsseldorf: VDI Verlag, (1995).
Landgrebe D.; Kräusel, V.; Rautenstrauch, A.; Albert, A.; Wertheim, R.: Energy-efficiency of hybrid processes demonstrated in metal sheet forming and polymer injection moulding. in: Procedia CIRP, 40, (2016), S. 109−114.
Landgrebe, D.; Kräusel, V.; Rautenstrauch, A.; Awiszus, B.; Boll, J.; Markov, L.: Energy-Efficiency and Robustness of a Hybrid Process combining Hydroforming and Polymer Injection Moulding. GCSM 2016 − 4th Global Conference on Sustainable Manufacturing, Stellenbosch, SouthAfrica, (2016).
Kräusel, V.; Idrisou, B.; Kunke, A.; Rautenstrauch, A.: Energy-efficient production of power train components and cell structures for the automotive industry. FTF 2014, Enschede, Netherland, (2014), S. 91−98.
Symmank, C.; Götze, U.; Zorn, W.; Albert, A.; Schmidt, A.; Drossel, W.-G.: Life cycle engineering and evaluation of hybrid products and manufacturing processes. Global Cleaner Production & Sustainable Consumption Conference, Sitges, Spain, 2015.
Götze, U.: Kostenrechnung und Kostenmanagement. Berlin, Heidelberg: Springer, (2010).
Fischer, J. O.: Kostenbewusstes Konstruieren. Berlin, Heidelberg: Springer, (2008).
Ehrlenspiel, K.; Kiewert, A.; Lindemann, U.; Mörtl, M.: Kostengünstig Entwickeln und Konstruieren. Berlin, Heidelberg: Springer, (2014).
Zönnchen, S.; Götze, U.: Methoden zur entwicklungsbegleitenden Bewertung von Prozessketten am Beispiel der Herstellung beschichteter Kohlenstofffasern. in: Wielage, B. (Hrsg.): Tagungsband zum 16. Werkstofftechnischen Kolloquium, Chemnitz, (2013), S. 298−311,
Müller, S.: Methodik für die entwicklungs- und planungsbegleitende Generierung und Bewertung von Produktionsalternativen. Dissertation, TU München. München: Herbert Utz, (2007).
Katzenberger, J.; Rautenstrauch, A.; Symmank, C.; Götze, U.; Kräusel, V.; Awiszus, B.: Produktentwicklung Leichtbau – Frühzeitige Bewertung für eine ressourcenschonende Prozessauslegung. in: wt Werkstatttechnik online, 104/10, (2014), S. 642−664.
Aurich, J. C.; Lauer, C.; Faltin, M.; Schweitzer, E.: Abschätzung der Lebenszykluskosten neu entwickelter Fertigungsprozesse. in: ZWF Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb, 104/9, (2009), S. 720−724.
Probst, G. J. B.; Raub, S.; Romhardt, K.: Managing knowledge: building blocks for success. Chicheste: Wiley, (2002).
Kleppmann, W.: Versuchsplanung: Produkte und Prozesse optimieren. München/Wien: Hanser, (2013).
Kitano, H.: Towards a theory of biological robustness. in: Molecularsystems biology, 3, (2007), S. 1−7.
IEEE (Hrsg.): IEEE standard computer dictionary: A compilation of IEEE standard computer glossaries. New York: IEEE, (1990).
Pfeifer, T.; Schmitt, R.: Masing Handbuch Qualitätsmanagement. München/Wien: Hanser, (2014).
Grossenbacher, K.: Virtuelle Planung der Prozessrobustheit in der Blechumformung. Dissertation, ETH Zürich. Düsseldorf: VDI-Verlag, (2008).
Bosch, K.: Grosses Lehrbuch der Statistik. München/Wien: Oldenbourg Verlag, (1996).
Kurzhals, R.: Wiley-Schnellkurs Statistik. Weinheim: Wiley, (2015).
Rinne, H.: Taschenbuch der Statistik. Frankfurt a. M.: Harri Deutsch, (2008).
Kotz, S.; Johnson, N. L.: Process Capability Indices. London: Chapman & Hall, (1993).
Linß, G.: Qualitätsmanagement für Ingenieure. München: Hanser, (2011).
Hwang, C. L.; Yoon, K.: Multiple Attribute Decision Making: Methods and Applications. Berlin: Springer, (1981).
Zimmermann, H.-J.; Gutsche, L.: Multi-Criteria Analyse – Einführung in die Theorie der Entscheidungen bei Mehrfachzielsetzungen. Berlin, Heidelberg: Springer, (1991).
Schneeweiß, C.: Planung – Systemanalytische und entscheidungstheoretische Grundlagen. Berlin: Springer, (1991).
Spengler, T.; Geldermann, J.; Rentz, O.: Ganzheitliche Bewertung von Produktionsprozessen durch multikriterielle Entscheidungsunterstützung. in: Zimmermann, U.; et al. (Hrsg.): Operations Research Proceedings 1996. Berlin, Heidelberg: Springer, (1997), S. 415−420.
Trommer, G.: Methodik zur konstruktionsbegleitenden Generierung und Bewertung alternativer Fertigungsfolgen. Dissertation, RWTH Aachen. Aachen: Shaker, (2001).
Jurklies, I.: Generierung und Bewertung von Prozessketten für den Werkzeug- und Formenbau. Dissertation RWTH Aachen. Aachen: Shaker, (2004).
Henjes, J.; Kennemann, M.; Baumgarten, S.; Grigutsch, M.; Denkena, B.; Nickel, R.; Nyhuis, P.: Logistische Erfassung, Steuerung und Bewertung. in: Bach, F.-W. et al. (Hrsg.): Prozesskette Präzisionsschmieden. Berlin, Heidelberg: Springer, (2014), S. 431−479.
Petersen, M.; et al.: Multi-Criteria Decision-Support for Manufacturing Process Chain Selection in the Context of Functionally Graded Components. in: Zaeh, M. (Hrsg.): Enabling Manufacturing Competitiveness and Economic Sustainability. Heidelberg: Springer, (2014), S. 377–382.
Peҫas, P.; Henriques, E.: LCE: a framework for an informed and sustainable decision-making process. in: Neugebauer, R. et al. (Hrsg.): Energieorientierte Bilanzierung und Bewertung in der Produktionstechnik – Methoden und Anwendungsbeispiele. Auerbach: Wissenschaftliche Scripten, (2013), S. 231−247.
Zangemeister, C.: Nutzwertanalyse in der Systemtechnik. München: Wittemann, (1976).
Blohm, H.; Lüder, K.; Schaefer, C.: Investion. München: Vahlen, (2012).
Reichel, T.; Rünger, G.; Meynerts, L.; Götze, U.: Environment-oriented Multi-criteria Decision Support for the Assessment of Manufacturing Process Chains. in: Neugebauer, R.; et al. (Hrsg.): Energetisch-wirtschaftliche Bilanzierung − Diskussion der Ergebnisse des Spitzentechnologieclusters eniPROD: 3. Methodenband der Querschnittsarbeitsgruppe „Energetisch-wirtschaftliche Bilanzierung“ des Spitzentechnologieclusters eniPROD. Auerbach: Wissenschaftliche Scripten, (2014), S. 85–92.
Freund, R.; Grzelak, D.; Wiemer, H.; Großmann, K.: A modelling language for holistic analyses of technological process chains with regard to quality, robustness, costs and energy. IN-TECH 2014 - International Conference on Innovative Technologies, Leiria, Portugal, (2014)
DIN 8580:2003-09: Fertigungsverfahren – Begriffe, Einteilung. Berlin: Beuth Verlag, (2003).
Grzelak, D.; Freund, R.; Wiemer, H.; Großmann, K.: Intelligent descion-making for energy and economic efficiency of innovative manufacturing processes based on multi-attribute key performance indicators. MTM 2014 – 11th International Congress Machines, Technologies, Materials. Varna, Bulgarien, 17.–20.09.2014.
Symate GmbH: Technologie. Daten. Management. Dresden. URL: www.symate.de.
Weiser, M.; Schaller, B.; Möhring, U.; Thiele, E.; Metschies, H.: Schutz mit Komfort, wo rohe Kräfte sinnvoll walten – Metallgarne in 3D-Gewirken für Anwendungen im Bereich Schutztextilien. in: Kettenwirk-Praxis - Technical Textiles, 04, (2014), S. 24−25.
Bucht, A.; Eppler, C.; Senf, B.; Junker, T.: Strukturintegrierte Aktorik mit thermischen Formgedächtnislegierungen. Fraunhofer-Allianz Adaptronik Workshop „Smarte Lösungen – Potenzial und Anwendungen“, Darmstadt, (2015).
Eggeler, G.; Hornbogen, E.; Yawny, A.; Heckmann, A.; Wagner, M.: Structural and functional fatique of NiTi shape memory alloys (bibtex). in: Materials Science and Engineering A, 378, (2004), S. 24−33.
Wagner, M. F.-X.; Dey, S.; Gugel, H.; Frenzel, J.;. Somsen, C.h.; Eggeler, G.: Precipitation and functional fatigue during thermal cycling of Ni-rich NiTi shape memory alloys. in: Intermetallics, 18, (2010), S. 1172−1179.
Wagner, M. F.-X.; Eggeler, G.: Stress and strain states in a pseudoelastic wire subjected to bending rotation. in: Mechanics of Materials, 38, (2006), S. 1012−1025.
Wagner, M.; Richter, J.; Frenzel, J.; Grönemeyer, D.; Eggeler, G.: Design of a Medical Non - Linear Drilling Device: The Influence of Twist and Wear on the Fatigue Behaviour of NiTi Wires Subjected to Bending Rotation. in: Materialwissenschaft und Werkstofftechnik, 35, (2004), S. 320–325.
Duerig, T.; Pelton, A.; Stöckel, D.: An overview of nitinol medical applications. in: Materials Science and Engineering A, 273–275, (1999), S. 149−160.
Morgan, N. B.: Medical shape memory alloy applications-the market and its products. in: Materials Science and Engineering A, 378, (2004), S. 16−23.
Humbeeck, J. V.: Non medical applications of shape memory alloys. in: Materials Science and Engineering A, 273–275, (1999), S. 134−148.
Kim, H.-C.; Yoo, Y.-I.; Lee, J.-J.: Development of a NiTi actuator using a two-way shape memory effect induced by compressive loading cycles. in: Sensors and Actuators A, 148, (2008), S. 437−442.
Elibol, C.; Wagner, M. F.-X.: Investigation of the stress-induced martensitic transformation in pseudoelastic NiTi under uniaxial tension, compression and compression–shear. in: Materials Science and Engineering A, 621, (2015), S. 76−81.
Elibol, C.; Wagner, M. F.-X.: Strain rate effects on the localization of the stress-induced martensitic transformation in pseudoelastic NiTi under uniaxial tension, compression and compression–shear. in: Materials Science and Engineering A, 643, (2015), S. 194−202.
Shaw, J. A.; Kyriakides, S.: Initiation and propagation of localized deformation in elasto-plastic strips under uniaxial tensionInt. in: Journal of Plasticity, 13/10, (1998), S. 837−871.
Sun, Q.-P.; Li, Z.-Q.: Phase transformation in superelastic NiTi polycrystalline micro-tubes under tension and torsion – from localization to homogenous deformation. in: International Journal of Solids and Structures, 39, (2002), S. 3797−3809.
Wagner, M. F.-X.; Schaefer, A.: Macroscopic versus local strain rates during tensile testing of pseudoelastic NiTi. in: Scripta Materialia, 63, (2010), S. 863−866.
Blanter, M. S.: Internal friction in metallic materials: A handbook. Berlin, Heidelberg: Springer, (2007).
Patoor, E.; Lagoudas, D. C.; Entchev, P. B.; Brinson, L. C.; Gao, X.: Shape memory alloys, Part I: General properties and modeling of single crystals. in: Mechanics of Materials, 38, (2006), S. 391−429.
Liu, Y.; Xie, Z.; Humbeeck, V. J.; Deleay, L.: Asymmetry of stress–strain curves under tension and compression for NiTi shape memory alloys. in: Acta Materialia, 46/12,(1998), S. 4325−4338.
Senf, B.; Drossel, W.-G.; Bucht, A.; Elibol, C.; Wagner, M. F.-X.: Characterization of Shape Memory Alloy Wires Integrated into Lightweight Structures. in: Proc. of the 2nd International MERGE Technologies Conference, Chemnitz, (2015).
Tröltzsch, J.: Spritzgießtechnische Direktimprägnierung textiler Halbzeuge und Preformen bei komplexen Hochleistungsbauteilen. Dissertation, TU Chemnitz, (2012).
Senf, B.; Eppler, C.; Bucht, A.; Navarro y de Sosa, I.; Kunze, H.: Computational design of multifunctional composites made of shape memory alloys and fiber reinforced plastics. in: Proc. SPIE 8689 Behavior and Mechanics of Multifunctional. in: Materials and Composites, San Diego, (2013).
Bucht, A.; Senf, B.; Rotsch, C.: Formgedächtnislegierungen in Verbundwerkstoffen. VDI-FGL Expertenforum, Dresden, (2014).
VDI e.V. (Hrsg.): VDI-Wärmeatlas. Berlin, Heidelberg: Springer, (2013).
Senf, B.; Eppler, C.; Bucht, A.; Drossel, W.-G.: Design of Multifunctional Lightweight Structures with Integrated Shape Memory Alloy Wires. BIT’s World Congress of Smart Materials, Singapore, (2016).
Riesen, R.: Bestimmung der Wärmekapazität mittels TGA/DSC bei hohen Temperaturen. Mettler Toledo UserCom, (2008).
Weisheit, L.; Pagel, K.; Junker, T.; Senf, B.; Bucht, A.: Gestaltung von FGL-Aktoren für hohe Lasten. BOKOMAT, Bochum, (2016).
Dura, B.; Vincente, J.; Helbig, F.; Kroll, L.: Numerical characterisation of the mechanical behaviour of a vertical spacer yarn in thick warp knitted spacer fabrics. in: Journal of Industrial Textiles, 0(00), (2014), S. 1–17.
Dura, B.; Vincent, J.; Helbig, F.; Kroll, L.: Charakterisierung des mechanischen Verhaltens von 3D-Gewirken durch FE-Simulation. PaFaTherm II – Mehrkomponenten-Spritzgießprozesse für strukturvariable textilverstärkte Verbundbauteile. Symposium zum Statusseminar 2014, Chemnitz, (2014), S. 36.
Helbig, F.; Schindler, S.; Scheika, M.: OLU-Preg® textile-based thermoplastic NCF-Composites. 20th International Conference on Composite Materials, Kopenhagen, (2015).
Bergström, R.; Scheika, M.; Helbig, F.: OLU-Preg® − Textile-reinforced Thermoplastic multilayer composites. 26TH SICOMP Conferences, Gothenburg, (2015).
Featherstone, R.; The, Y. H.: Improving the Speed of Shape Memory Alloy Actuators by Faster Electrical Heating. in: Mechatronics, 8, (1998), S. 635−656.
Gorbet, R. B.; Russel, R. A.: Novel differential shape memory alloy actuator for position control. in: Robotic, 13. (1995). S. 423−430.
Russel, R. A.; Gorbet, R. B.: Improving the response of SMA actuators. in: Proceedings - IEEE International Conference on Robotics and Automation, (1995), S. 2299−2304.
Kuribayashi, K.: Improvement of the Response of an SMA Actuator Using a Temperature Sensor. in: The International Journal of Robotics Research, 10, (1991), S. 13−20.
Langbein, S.; Czechowicz, A.: Konstruktionspraxis Formgedächtnistechnik: Potentiale − Auslegung – Beispiele. Wiesbaden: Springer Vieweg, (2013).
Auerswald, C.; Schaufuß, J.; Mehner, J.: Control circuit for structures with shape memory alloy wires. International MERGE Technologies Conference for Lightweight Structures (IMTC 2013), Chemnitz, (2013).
Michaud, V.: Can shape memory alloy composites be smart? in: Scripta Materialia, 50, (2004), S. 249–253.
Grosse, C.; Ohtsu, M.: Acoustic Emission Testing: Basics für Research – Applications in Civil Engineering. Heidelberg: Springer, (2008).
Sorger, A.; Auerswald, C.; Shaporin, A.; Freitag, M.; Dienel, M.; Mehner, J.: Design, Modeling, Fabrication and Characterization of a MEMS Acceleration Sensor for Acoustic Emission Testing. 7th International Conference on Solid-State Sensors, Acturators and Microsystems (TRANSDUCERS 2013), Barcelona, Spanien, (2013).
Sorger, A.; Auerswald, C.; Shaporin, A.; Dienel, M.; Mehner, J.: Design, Charaterization and Test of a MEMS Acoustic Emission Sensor. Smart Systems Integration for Micro- and Nanotechnologies. Dresden: Goldbogen Verlag, (2014).
Freitag, M.; Auerswald, C.; Wolf, P.; Sorger, A.; Dienel, M.; Shaporin, A.; Mehner, J.: Entwurf und Test von Acoustic Emission Sensoren basierend auf dem MEMS-Bandpass-Prinzip. 6. Mikrosystemtechnikkongress MEMS, Mikroelektronik, Systeme, Karlsruhe, (2015).
Auerswald, C.: Mikromechanischer Körperschall-Sensor zur Strukturüberwachung. Dissertation, TU Chemnitz, (2016).
Auerswald, C.; Freitag, M.; Mehner, J.: Mikromechanischer Körperschall-Sensor. 13. Chemnitzer Fachtagung Mikromechanik und Mikroelektronik, Chemnitz, (2016).
Voigt, S.: Drucksensorkatheter auf Basis von Faser-Bragg-Gittern. Dissertation, TU Chemnitz, (2012).
Hannusch, S.; Auerswald, C.; Stockmann, M.; Voigt, S.; Mehner, J.; Ihlemann, J.: Fundamental Investigations of Sensitivity of Fibre Bragg Grating Sensors considering different Interrogator Systems. 14th Bilateral German-Czech Symposium „Experimental Methods and Numerical Simulation in Engineering Sciences”, Wuppertal, (2014)
Hannusch, S.; Auerswald, C.; Stockmann, M.; Voigt, S.; Ihlemann, J.; Mehner, J.: Sensitivity Investigations of Fibre Bragg Sensors considering different Interrogator Systems. 31 th Danubia-Adria Symposium, Kempten, (2014).
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Kroll, L. (2019). Metallintensive Hybridtechnologien. In: Kroll, L. (eds) Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen. Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-54734-2_4
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