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Power-to-Heat
(2020)
Metal additive manufacturing of dental prostheses consisting of cobalt−chromium−tungsten (Co−Cr−W) alloys poses an alternative to investment casting. However, metal additive manufacturing processes like Laser Powder‐Bed Fusion (LPBF) can impact the elastic constants and the mechanical anisotropy of the resulting material. To investigate the phase compositions of mechanically different specimens in dependence of their postprocessing steps (e. g. heat treatment to relieve stress), the current study uses X‐ray Diffraction (XRD), Electron BackScatter Diffraction (EBSD), and Transmission Electron Microscopy (TEM) for phase identification. Our studies connect plastic deformation of Remanium star CL alloy with the formation of the hexagonal ϵ‐phase and heat treatment with the formation of the D024‐phase, while partially explaining previously observed differences in Young's moduli.
This paper aims to analyze the stress and strain states appearing in the elbow of a tube, such as those commonly used in a city’s water supply network. The stress field is characterized by the fact that there is a significant stress increase when compared to a straight tube. As a result, the strength of such an elbow must be investigated and guaranteed for such a network to be well designed. A practical solution used is to anchor the elbow in a massive concrete block. The paper compares the stress field that occurs in the elbow when it is free, buried in the ground, and when it is anchored in a massive concrete block. Furthermore, we investigate how a crack appears and propagates in the elbow. This happens especially for the elbow buried in the ground where the stress and strain are higher than when the elbow is anchored in concrete. The results obtained can be used in the current practice in the case of water supply networks made by high-density polyethylene pipes.
Partner oder Konkurrenten? Die Automotive-Branche auf der Suche nach neuen Kooperationsstrategien
(2020)
Durch die Reduzierung der Wertschöpfungstiefe in vielen Unternehmen nehmen die Herausforderungen an das Qualitätsmanagement stetig zu. Der Zuwachs an nationalen, aber auch internationalen Lieferanten lässt die Anzahl der Auditierungen zur Qualifizierung und Entwicklung von Lieferanten stetig steigen. In diesem Zusammenhang müssen neue Lösungsansätze entwickelt werden, um die notwendigen Ressourcen optimal zu nutzen und die entstehenden Kosten möglichst gering zu halten.
Das Interesse der Industrie an additiv gefertigten Bauteilen steigt z unehmend, wobei mit zunehmendem Verständnis der statischen Kennwerte nunmehr der Fokus in Richtung der dynamischen Festigkeiten wandert. Deswegen werden Einflussparameter auf die Lebensdauer und potenzielle Nachbearbeitungsmethoden untersucht und analysiert. Ein großer Einfluss ist dabei der Oberflächengüte und den durch Rautiefen initiierten Kerbeffekten zuzuschreiben. Deswegen werden unterschiedliche Methoden zur Verbesserung der Oberflächengüte untersucht. Dabei werden die Verfahren Laserpolieren, elektrochemisches Polieren und Hartmetallkugelstrahlen und deren Auswirkung auf Oberflächengüte sowie Härte untersucht. Für das elektrochemische Polieren werden die Proben in einer Perchlorsäure für 90 s bei 32 V und maximal 10 A poliert. Das Hartmetallkugelstrahlen wird mit einem UFS 100 Strahlmittel bei einem Druck von 4 bar und einer Strahldauer von 10 s ausgeführt. Anschließend werden Wöhlerlinien für die unterschiedlichen Zustände mittels Umlaufbiegeversuch ermittelt, welche mit Referenzwerten analysierter konventioneller Proben verglichen werden. Des Weiteren werden die Bruchflächen analysiert. Die Untersuchungen ergaben ein hohes Optimierungspotenzial der additiv gefertigten Proben bei einer Verdichtung der Oberfläche sowie einer Entfernung der Randschicht durch eine spanende Bearbeitung. Dadurch wurden höhere Zeitfestigkeiten als mit konventionell gefertigten Proben erreicht.
Electrochemical strain microscopy (ESM) is a powerful atomic force microscopy (AFM) mode for the investigation of ion dynamics and activities in energy storage materials. Here we compare the changes in commercial LiFePO4 cathodes due to ageing and its influence on the measured ESM signal. Additionally, the ESM signal dynamics are analysed to generate characteristic time constants of the diffusion process, induced by a dc-voltage pulse, which changes the ionic concentration in the material volume under the AFM tip. The ageing of the cathode is found to be governed by a decrease of the electrochemical activity and the loss of available lithium for cycling, which can be stored in the cathode.
This paper uses several techniques to monitor the ageing of commercial LiFePO4 cells, which are cycled at 55 °C and −20 °C at various depths of discharge. Ageing at lower depth of discharge leads to higher capacity fading, as compared to higher depth of discharge. The highest capacity fading is observed using 50% depth of discharge for cycling at 55 °C, while the lowest capacity fading is observed for the cells aged at 100% depth of discharge when cycled at −20 °C. Using incremental capacity analysis and differential voltage analysis the capacity fading is monitored and underlying ageing mechanisms are described. The loss of lithium inventory and the loss of active material, especially on the cathode side, are the major degradation mechanisms for the cells. The first incremental capacity analysis peak of the discharge process can be used in our case to predict remaining life and cell capacity.