Lehrstuhl für Qualitätswesen
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Item Untersuchungen zur Bildung und Ausbreitung von Verformungsbändern und ihre Simulation(2009-01-06T10:23:32Z) Feng, Xiaoqun; Crostack, H.-A.; Svendsen, B.Die durch den sogenannten Portevin-Le Châtelier (PLC)-Effekt hervorgerufene, inhomogene und instabile plastische Verformung von metallischen Werkstoffen verursacht eine erhöhte Oberflächenrauheit und kann die Duktilität und Umformbarkeit beeinträchtigen. Dadurch ist der Einsatz dieser Werkstoffe in solchen Bereichen nur eingeschränkt möglich, in denen es auf eine gute Oberflächenqualität ankommt (z.B. Bleche der PKW-Außenhaut). Das Ziel dieser Forschungsarbeit ist es, durch die experimentelle Untersuchung des Mechanismus der Bandbildung und -ausbreitung und deren Simulation einen Beitrag zu einem verbesserten Verständnis dieser Prozesse zu leisten. Dazu werden in dieser Arbeit zunächst verschiedene experimentelle Methoden entwickelt. Dazu gehören die Aufnahme und Auswertung von Thermokamerabildserien, eine Bildkorrelationsmethode zur Bestimmung von Dehnungsfeldern auf Basis von Infrarot- und CCDKamerabildern und der Aufbau eines Versuchstands zur Analyse des PLC-Verhaltens bei lokaler Lasererwärmung. Auf Basis dieser Methoden werden dann die Entstehung und Ausbreitung von PLC- und Lüdersbändern sowie der Wechselwirkung zwischen PLC- und Scherbändern im Probensteg und im Übergangbereich zwischen Steg und Kopf der Zugproben experimentell untersucht. In diesem Zusammenhang wird auch der Einfluss von Temperaturgradienten auf das Ausbreitungsverhalten der PLC-Bänder betrachtet. Parallel zu den Experimenten wird das Verhalten der PLC-Bänder auf Basis der Modelle von Estrin/McCormick und Hähner simuliert. Dabei wird erstmalig die thermomechanischen Kopplung in das Modell eingeführt, um die Rückwirkung der durch die plastische Verformung freigesetzten Wärme bzw. Temperaturerhöhung auf das Bandverhalten zu berücksichtigen. Der Vergleich von Experiment und Simulation zeigt eine qualitativ gute Übereinstimmung bei der Morphologie und Kinematik der PLC-Bänder sowie bei der Scherband-PLC-Band-Wechselwirkung. Durch Berücksichtigung der Temperaturkopplung werden der Ort der Bandbildung und die Spannungs-Dehnungs-Kurve besser vorhergesagt. Der quantitative Vergleich offenbart aber auch Diskrepanzen zwischen dem experimentell beobachteten und dem simulierten Bandverhalten. Sowohl unzutreffend gewählte Werte für die Modellparameter bei der Simulation als auch noch bestehende Schwächen der Modelle selbst sind als Ursache hierfür in Betracht zu ziehen. Darauf weist auch die Tatsache hin, dass einige der experimentell beobachteten Phänomene bisher mit keinem der beiden Modelle simuliert werden konnte.Item Assembly process improvement by means of inspection planning and corresponding tolerance planning(2008-11-26T13:54:48Z) Liangsiri, Jirapha; Crostack, Horst-Artur; Heinz, KlausItem Entwicklung eines Modells für ein ganzheitliches Fehlermanagement(2007-11-07T14:19:26Z) Ellouze, Wissem; Crostack, Horst-Artur; Heinz, KlausItem Experimentelle Untersuchung des inhomogenen Verformungsverhaltens bei Scher- und PLC-Bandbildung(2005-11-09T14:55:01Z) Ognjenovic, Aleksandar; Crostack, H.-A.; Svendsen, B.Item Verbesserung der lateralen Auflösung der Wirbelstromprüfung durch Entwicklung magnetooptischer Sensorsysteme(Universität Dortmund, 2004-07-14) Zielke, Reiner; Crostack, H.-A.; Görnert, P.In der modernen Konstruktion und Fertigung werden, auch aus Gründen einer kos-tengünstigen Fertigung, sicherheitsrelevante Bauteile mit einem Minimum an Rohstoff hergestellt. Dabei wird die Belastungsgrenze des Werkstoffs ausgenutzt, so dass auch kleine Materialfehler zum Versagen des Bauteils führen können. Bei diesen sicherheitsrelevanten Bauteilen ist eine sichere und hoch auflösende zerstörungsfreie Prüfung notwendig. Hierzu ist, insbesondere zur oberflächennahen Prüfung von elektrisch leitfähigen Bauteilen, das zerstörungsfreie Wirbelstromverfahren geeignet. In Rahmen der Arbeit wurde zunächst auf den Stand der Technik für den Bereich der zerstörungsfreien Wirbelstromprüfung eingegangen. Hier wurden insbesondere die Möglichkeiten zur Steigerung des lateralen Auflösungsvermögens analysiert. Dabei zeigte sich, dass der magnetooptische Sensor, dessen Messprinzip auf dem Faraday-Effekt beruht, prinzipiell für Messungen mit hohem lateralem Auflösungsvermögen geeignet ist. Mit den magnetooptischen Sensoren wurden zwei magnetooptische Wirbelstromprüfsysteme erstellt. Zum einen wurde eine Fotodiode zur Aufnahme der Messinformation und zum anderen eine CCD-Kamera, welche online die Magnetfeldverteilung innerhalb der Sendespule visualisiert, eingesetzt. Bei Untersuchungen an Modellfehlern zeigte sich, dass die magnetooptischen Systeme im Vergleich zu konventionellen Systemen ein wesentlich höheres laterales Auflösungsvermögen besitzen. Auch beim Einsatz an realitätsnahen Materialfehlern zeigte sich das hohe laterale Auflösungsvermögen der beiden magnetooptischen Wirbelstromprüfsysteme, wobei im Fall des Kamerasystems eine laterale Auflösung von bis zu 0,002 mm erreicht wurde.Item Beitrag zur röntgenographischen Charakterisierung von Wärmedämmschichten(Universität Dortmund, 2003-08-04) Selvadurai-Laßl, Ursula; Crostack, Horst-Artur; Steffens, H.-D.In dieser Arbeit wurde der Einfluß von Spritzparametern, des Spritzpulvers sowie verschiedener thermischer Behandlungen auf die Phasenzusammensetzungen und Eigenspannungen von thermisch gespritzten Wärmedämmschichten aus teilstabilisiertem Zirkoniumdioxid mittels Röntgenbeugung untersucht. Die gemessenen Phasenzusammensetzungen des Zirkoniumdioxids belegen, daß mit den ausgewählten Spritzparametern nahezu ausschließlich die erwünschte metastabile tetragonale t´-Phase mit einem ausreichend hohen Y2O3-Anteil eingestellt werden kann. Allerdings treten nach thermischen Behandlungen bei 650 °C signifikante Änderungen des Stabilisatoranteils auf, die auf eine partielle Transformation der Y2O3-reichen t´-Phase in die Y2O3-arme t-Phase hinweisen. In den untersuchten Schichtoberflächen wurden niedrige Druckeigenspannungen festgestellt. Dennoch kommt es in Abhängigkeit von den Spritzparametern und der Schichtdicke sowie der Temperatur und Dauer thermischer Behandlungen zu einem nachweisbaren Anstieg der Druckeigenspannungen. Auch konnte ein Einfluß des Spritzpulvers und ein Zusammenhang mit der Lebensdauer nachgewiesen werden. Bei Untersuchungen der Tiefenabhängigkeit im Ausgangszustand konnte experimentell nachgewiesen werden, daß die Druckeigenspannungen an der Oberfläche zur Haftschicht hin in Zugeigenspannungen übergehen. Dieser Verlauf wird durch thermische Langzeitbehandlungen stark verändert. Parallel zu den signifikanten Änderungen kommt es zu einer deutlichen Erhöhung der Thermoschockbeständigkeit. Daher wird empfohlen, nach dem Spritzprozeß generell eine thermische Nachbehandlung mit langsamen Temperaturänderungen durchzuführen.Item Beitrag zur Überwachung des thermischen Spritzprozesses mittels Schallemissionsanalyse (SEA)(Universität Dortmund, 2001-11-29) Reuss, Gerd; Crostack, Horst-ArturDuring the coating of components like rolls the major parameters are easily to control. But this is not sufficient to guarantee and stable a high coating quality. Additionally non-controllable parameters, e.g. nozzle wear, influence the process mainly. For this purpose a new testing method is necessary. On base of the acoustic emission analysis a testing method was developed in order to control the spraying conditions.In this investigation acoustic emission (AE) is applied to analyse the signals generated by the impact of the molten particles on the component surface. The analysis of the signals is carried out in combination with a new classification method. On account of the very high signal number and the following signal overlapping conventional AE-methods can not be applied. For this reason the whole frequency spectrum has to be analysed. The result does not depend on the component geometry. Neural networks can be used for an industrial application of this method.Item Anbahnung von Forschungs- und Entwicklungskooperationen mit Methoden des Qualitätsmanagements(Universität Dortmund, 2001-07-06) Refflinghaus, Jörg-Robert; Crostack, Horst-Artur; Heinz, KlausIn verschiedenen empirischen Untersuchungen ist die hohe praktische Relevanz von Kooperationen im Bereich der Forschung und Entwicklung (FuE) bestätigt worden. Aber nicht jede FuE-Kooperation ist erfolgreich. Schon in der Anbahnungsphase einer FuE-Kooperation werden oft weitreichende Entscheidungen für oder gegen eine Kooperation getroffen. Die hier angewendeten Vorgehensweisen entbehren meist einer systematischen Vorgehensweise. Trotz der hohen Bedeutung von FuE-Kooperationen und ihrer Anbahnungsphase wurde dem Problem der erfolgreichen Anbahnung von FuE-Kooperationen in der Wissenschaft vergleichsweise wenig Beachtung geschenkt. Das im Rahmen dieser Arbeit entwickelte Instrumentarium greift diese Defizite auf und zeigt eine Möglichkeit ihrer Behebung. Der grundlegende Gedanke bei diesem Instrumentarium ist die systematische Überführung der Kooperationsziele in strukturelle Merkmale der Kooperation und (inhaltliche) Merkmale der Kooperationspartner basierend auf der Qualitätsmanagement-Methodik Quality Function Deployment und eines Verfahrens zur Lieferantenbewertung. Durch diese Vorgehensweise wird es dem anwendenden Unternehmen ermöglicht, systematisch und weitgehend objektiv den für seinen Anwendungsfall "richtigen" Kooperationspartner und die "richtige" Form der Kooperation (dargestellt durch die Ausprägungen der strukturellen Kooperationsmerkmale) zu ermitteln. Zum Nachweis der Eignung und Praktikabilität des entwickelten Gesamtinstrumentariums wird dieses anhand eines Fallbeispiels erprobt und diskutiert