Spaltzugversuch (Brazilian-Test) zur indirek - ULV Leoben ...
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Modifizierung der eutektischen Mg 2 Si-Phase<br />
von AlMgSi-Gusslegierungen<br />
Das Mg 2 Si-Eutektikum ändert seine Gestalt durch die Schmelzebehandlung von<br />
grob lamellar auf fein globular. Durch diese Sphärodisierung der eutektischen<br />
Phase steigt die Duktilität.<br />
Gefügeparameter Formfaktor, Lamellenabstand und Gefügemorphologiefaktor<br />
durch eine quantitative bildanalytische<br />
Auswertung beschrieben. Die Resultate der Zugprüfung<br />
und Schlagbiegeprüfung korrelieren sehr gut mit den<br />
aus der Bildanalyse gewonnenen Erkenntnissen. In ergänzenden<br />
Untersuchungen am Rasterelektronenmikroskop<br />
(REM) und am Transmissionselektronenmikroskop (TEM)<br />
wurden nochmals die Auswirkungen der unterschiedlichen<br />
Schmelzebehandlungsvarianten auf die Morphologie des<br />
Mg 2 Si-Eutektikums analysiert.<br />
Zukünftig wird es also möglich, die im Druckguss bereits<br />
seit längeren erfolgreich eingesetzten duktilen AlMgSi-<br />
Legierungen, auch großflächig beim Sand- und Kokillengießen<br />
zu integrieren und deren Vorteile zu nutzen.<br />
Thomas Pabel<br />
Lehrstuhl für Gießereikunde<br />
an der MUL seit: 2006<br />
thomas.pabel@ogi.at<br />
www.ogi.at<br />
Zur Person:<br />
Studium der Werkstoffwissenschaften<br />
Promotion in Gießereiwesen und postgraduales Metallurgiestudium<br />
seit 2002: wissenschaftlicher Mitarbeiter am Österreichischen<br />
Gießerei-Institut<br />
Gewinner des ACR-Preises 2007<br />
Die Arbeit zeigt einen möglichen Weg auf, das<br />
Eutektikum von AlMgSi-Gusslegierungen in ähnlicher<br />
Weise zu veredeln, wie dies beim eutektischen<br />
Silizium von untereutektischen AlSi-Legierungen<br />
seit vielen Jahren Stand der Technik ist. Es sind<br />
die Auswirkungen von unterschiedlichen Schmelzereinigungsverfahren,<br />
-reinigungsmitteln und des<br />
Zulegierens verschiedener Legierungs- bzw. Mikrolegierungselementen<br />
auf das Mg 2 Si-Eutektikum<br />
von AlMgSi-Legierungen untersucht worden.<br />
Der Effekt der Modifikation des Eutektikums wurde<br />
in erster Linie über die Ermittlung der relevanten<br />
Forschungspartner:<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Legierungsentwicklung, Wärmebehandlung, Warmrisse<br />
und Computertomographie.
Schadensanalytik<br />
Jeder unvorhergesehene Schaden eines Bauteils führt <strong>zur</strong> Stillstandszeit der<br />
Anlage und zu einem Produktionsausfall, wodurch die vorher durchgeführten<br />
Wirtschaftlichkeitsrechnungen außer Kraft gesetzt werden. Die methodische<br />
Anwendung der Schadensanalytik soll helfen, Schäden so rasch als möglich<br />
aufzuklären und gezielte Abhilfemaßnahmen zu treffen.<br />
Aufgaben und Ziele der Schadensanalyse<br />
Aufklärung<br />
(post mortem)<br />
Normen<br />
Regelwerke<br />
Anamnese<br />
(Beweissicherung)<br />
Verhütung<br />
(ante mortem)<br />
SCHADENSANALYSE<br />
Diagnose<br />
(Ursachenklärung)<br />
Inhalte der Schadensanalyse<br />
Anregung für<br />
Forschungsarbeiten<br />
Gesetze<br />
Rechtsfolge<br />
Therapie<br />
(Empfehlungen)<br />
Die Vorgangsweise ist vergleichbar mit der Klärung<br />
eines Verbrechens, wo Kommissar und Pathologe in<br />
vielen Fällen die Hauptrolle spielen. Im Bereich der<br />
Technik sind es technische Sachverständige sowie<br />
fraktographische und analytische Untersuchungsmethoden.<br />
„Dem Einen sein Mordopfer, dem Anderen sein Bruch.“<br />
Im Vordergrund steht dabei immer die rasche Klärung<br />
der Versagensursache (des Verbrechens). Jedoch<br />
erfordert dies in der Realität mehr als nur 45 Minuten,<br />
die vielen „TV-Kommissaren“ heute <strong>zur</strong> Verfügung stehen.<br />
Michael Panzenböck<br />
Lehrstuhl für Metallkunde und Metallische<br />
Werkstoffe<br />
an der MUL seit: 1995<br />
pan@unileoben.ac.at<br />
www.unileoben.ac.at/metallkunde<br />
Zur Person:<br />
1982-1988: Studium Werkstoffwissenschaften<br />
1995: Promotion zum Dr. mont.<br />
seit 2003: Leitung des Arbeitsbereiches Werkstoffprüfung,<br />
Schadensanalytik und Strahlenschutz<br />
Neben Produktionsausfällen, Stillstands- und<br />
Abschreibungskosten fügen sich Schadenersatzleistungen,<br />
Gerichtskosten, Regressansprüche,<br />
Invaliditätskosten und vieles mehr hinzu. So kann<br />
das Versagen einer Schraube zu fatalen Schäden<br />
führen. Oftmals bewahrheitet sich das Sprichwort:<br />
„Kleine Ursache, große Wirkung“<br />
Nach aufgetretenen Schäden wird sehr oft der Ruf<br />
nach einem „Schuldigen“ laut, der rasch gefunden<br />
ist. Damit solch einer Vorgangsweise entgegengewirkt<br />
werden kann, ist die systematische Schadensanalyse<br />
von außerordentlicher Bedeutung.<br />
Lokalkorrosion in Kupfer, Querschliff<br />
Befestigungsschrauben für Gehäuse<br />
Forschungspartner:<br />
Kupritkristalle in der Lochfraßstelle<br />
Versagen durch H-Versprödung<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Methodenentwicklung im Bereich der Werkstoffprüfung<br />
Korrosionsermüdung, Schweißtechnik, Schadensanalytik
Aufarbeitung von Reststoffen aus der<br />
Sekundäraluminiumindustrie<br />
Entwicklung von geeigneten Recyclingverfahren <strong>zur</strong> Aufarbeitung von Salzschlacke,<br />
Krätze, Krätzestaub und Krätzerückstand.<br />
Rückgewinnung vom Wertmetall und der Salze wesentlich,<br />
sondern auch der durch Minimierung des Deponievolumens<br />
erzielbare Nachhaltigkeitsaspekt.<br />
Teilweise ist die Aufbereitung und Wiedergewinnung von<br />
Aluminium bzw. der Salze aus den Rückständen in Österreich<br />
möglich. Die Verarbeitung von Salzschlacke erfolgt<br />
allerdings aufgrund gesetzlicher Rahmenbedingungen<br />
sowie der nicht vorhandenen Anlagen im Ausland z. B. in<br />
Deutschland. Die Deponierung aller bei der Herstellung<br />
von Sekundäraluminium anfallenden Reststoffe ist mit<br />
Problemen verbunden (auswaschbare Substanzen, Schwermetalle,<br />
PCDD etc.). Zur Aufarbeitung dieser Reststoffe ist<br />
eine umfangreichende Charakterisierung, beispielsweise<br />
mit dem Rasterelektronenmikroskop und der Mikrosonde,<br />
erforderlich. Basierend auf pyro- und hydrometallurgischen<br />
Versuchen sollen Verfahren entwickelt werden, mit welchen<br />
es einerseits möglich ist gewinnbringende Wertsubstanzen<br />
<strong>zur</strong>ückzugewinnen und andererseits die anfallenden Rückstände<br />
zu verwerten bzw. deponieren.<br />
Helmut Paulitsch<br />
Lehrstuhl für Nichteisenmetallurgie<br />
an der MUL seit: 2009<br />
helmut.paulitsch@unileoben.ac.at<br />
www.nichteisenmetallurgie.at<br />
Zur Person:<br />
2004-2009: Bakkalaureatsstudium der Metallurgie<br />
2009: Masterstudium der Metallurgie (Auszeichnung)<br />
derzeit: wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für<br />
Nichteisenmetallurgie<br />
Bei der Herstellung von Sekundäraluminium mit<br />
und ohne Salz fallen unterschiedliche Reststoffarten<br />
(Krätze, Staub, Salzschlacke etc.) an. Bei allen<br />
Schmelzaggregaten ohne den Einsatz einer Chloridmischung<br />
bildet sich eine Krätze, welche bis zu<br />
80 % metallisches Aluminium enthalten kann. Wird<br />
ein Salz verwendet, dann entsteht je nach Zugabemenge<br />
ein Salzkuchen bzw. eine Salzschlacke.<br />
Bei vielen Schrottvorbehandlungsaggregaten sowie<br />
bei den Schmelzprozessen fallen Stäube an, welche<br />
<strong>zur</strong>ückzugewinnende Wertkomponenten wie Salze<br />
und metallisches Aluminium enthalten. Bei den Aufarbeitungsverfahren<br />
ist nicht nur die Verringerung<br />
von Kosten bzw. eine Gewinnmaximierung durch<br />
Forschungspartner:<br />
Kärntner Maschinenfabriken Egger GmbH<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Recycling von Reststoffen<br />
Aluminiummetallurgie
Zur Person:<br />
2011: Master thesis ”Conductive Atomic Force Microscopy<br />
Investigations of Organic Thin Films”, MUL<br />
derzeit: PhD student in the group of Prof. C. Teichert<br />
ZnO Varistor Ceramics<br />
Atomic Force Microscopy based Electrical Investigations of ZnO Varistor Ceramics.<br />
The grain boundaries in ZnO varistors<br />
show a non - uniform and asymmetric<br />
barrier behavior.<br />
On the right preliminary results of the<br />
microstructural characterization are presented.<br />
A dependence of the conductivity and<br />
the work function on crystallographic<br />
orientation of the ZnO grains is revealed.<br />
Andreas Pavitschitz<br />
Institut für Physik<br />
an der MUL seit: 2003<br />
andreas.pavitschitz@unileoben.ac.at<br />
www.unileoben.ac.at/~spmgroup<br />
Varistors are electroceramic components used as over<br />
voltage protection in electronic devices. The standard varistor<br />
material is polycrystalline ZnO which shows highly nonlinear<br />
current-voltage characteristics (Fig. on the left) with<br />
rapidly decreasing resistance above a specific voltage.<br />
This effect is caused by electrostatic barriers at grain boundaries.<br />
Therefore, the macroscopic behavior of varistors<br />
strongly depends on the microstructure of the ceramic material.<br />
Forschungspartner:<br />
Bridge project 824890: ”Zusammenhang zwischen dem<br />
Mikrogefüge und den makroskopischen, elektrischen<br />
Eigenschaften von Zinkoxid-Varistoren”<br />
In cooperation with:<br />
Institute for Structural and Functional ceramics, Group of<br />
Prof. P. Supancic, <strong>Leoben</strong> und EPCOS OHG Deutschlandsberg<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
ZnO Elektroceramics, Atomic Force Microscopy, Kelvin Probe<br />
Force Microscopy, Conductive Atomic Force Microscopy
Dehnviskositätsmessungen an<br />
Kautschukmischungen<br />
Das Dehnverhalten von Kautschukmischungen während der Verarbeitung kann<br />
mit dem Sentmanat Extensional Rheometer und mit dem Hochdruckkapillarrheometer<br />
charakterisiert werden.<br />
Skizze: Einlaufströmung<br />
eines Hochdruckkapillarrheometers<br />
(HKR<br />
Diskretisierung des Einlaufkegels<br />
(Cogswell 1972)<br />
Die Dehnviskosität von Kautschukmischungen in Bereichen<br />
höherer Dehngeschwindigkeiten kann durch die Auswertung<br />
der Einlaufdruckverluste am Hochdruckkapillarrheometer (HKR)<br />
(Bild oben) abgeschätzt werden. In der Literatur werden die<br />
Methoden nach Cogswell (Polymer Engineering and Science,<br />
1972) und Binding (Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics,<br />
1988) dafür verwendet.<br />
Um die Genauigkeit der Auswertung zu erhöhen, wurde die<br />
Methode nach Cogswell von Obendrauf (Dissertation an der<br />
Montanuniversität <strong>Leoben</strong> am Institut für Kunststoffverarbeitung,<br />
1996) in zwei grundlegenden Punkten verbessert:<br />
• Variable Dehnviskosität im Einlaufbereich<br />
• Verwendung des Carreauansatzes <strong>zur</strong> Beschreibung des<br />
Scherverhaltens<br />
Zu diesen Modellen wurde ein vollständiges Auswerteprogramm<br />
entwickelt, das die Ermittlung der Dehnviskosität nach allen<br />
erwähnten Methoden mit Adaptionen speziell für Kautschukmischungen<br />
ermöglicht.<br />
Leonhard Perko<br />
Lehrstuhl für Spritzgießen von Kunststoffen<br />
an der MUL seit: 2009<br />
leonhard.perko@unileoben.ac.at<br />
www.kunststofftechnik.at<br />
Zur Person:<br />
2003-2009: Studium Kunststofftechnik<br />
derzeit: Dissertation am Lehrstuhl für Spritzgießen von<br />
Kunststoffen<br />
Die Dehnviskosität von Polymeren ist für Thermoplaste<br />
eine wissenschaftlich gut untersuchte rheologische Größe.<br />
Bei Kautschukmischungen wird die Dehnviskosität in den<br />
wissenschaftlichen Arbeiten zumeist vernachlässigt. Jedoch<br />
können sich unter extremen Bedingungen erhebliche Einflüsse<br />
auf das Verarbeitungsverhalten von Kautschukmischungen<br />
ergeben.<br />
Zur Charakterisierung der uniaxialen Dehnviskosität der<br />
untersuchten Kautschukmischungen wurden zwei unterschiedliche<br />
Rheometer verwendet.<br />
Das Sentmanat Extensional Rheometer (SER) (Bild unten)<br />
ist ein kommerziell erhältliches Tool der Firma Anton Paar.<br />
Mit diesem können Kunststoffschmelzen und Kautschukmischungen<br />
in einem Dehngeschwindigkeitsbereich 0,1-20 s -1<br />
gemessen werden.<br />
Sentmanat Extensional Rheometer (SER) der Firma Anton Paar (A),<br />
Foto: Duretek KV, MUL<br />
Forschungspartner:<br />
Maplan Maschinen u. techn. Anlagen Planungs u.<br />
Fertigungs-GmbH, Semperit techn. Produkte GmbH,<br />
Erwin Mach Gummitechnik<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Elastomerspritzgießen, Simulation des Spritzgießens vernetzender<br />
Formmassen, Stoffdatenbestimmung an vernetzenden<br />
Formmassen
Spritzgießen reaktiver Formmassen<br />
Experimente, Simulation und Materialdatenmessung für die Verarbeitung von<br />
Elastomeren und Duromeren im Spritzgießprozess.<br />
Gummispritzgießmaschine<br />
MTF750/160 edition (Leihgabe<br />
Maplan)<br />
Gummispritzgießwerkzeug,<br />
Formteil: Handyhalter (Spende<br />
Erwin Mach Gummitechnik)<br />
Aktuelle Forschungsthemen sind<br />
• Entwicklung neuer Methoden <strong>zur</strong> Heizzeitverkürzung<br />
• Entwicklung eines Spritzgießmaschinenrheometers <strong>zur</strong> praxisnahen<br />
Bestimmung der Viskosität von Kautschukmischungen<br />
unter Berücksichtigung der Verarbeitungsvorgeschichte<br />
und praxisnaher Prozessbedingungen<br />
• Verbesserte Methoden <strong>zur</strong> Messung der Dehnviskosität von<br />
Kautschukmischungen<br />
• Robustere Prozessführung durch Optimierung des Prozessfensters<br />
mithilfe von Spritzgießsimulation zufolge faktorieller<br />
Versuchspläne<br />
Geplant:<br />
• Systematische Entwickung für Elastomer- und Duroplast-<br />
Spritzgießsteile<br />
Walter Friesenbichler<br />
Lehrstuhl für Spritzgießen von Kunststoffen<br />
an der MUL seit: 1980<br />
walter.friesenbichler@unileoben.ac.at<br />
www.kunststofftechnik.at<br />
Leonhard Perko<br />
Lehrstuhl für Spritzgießen von Kunststoffen<br />
an der MUL seit: 2009<br />
leonhard.perko@unileoben.ac.at<br />
www.kunststofftechnik.at<br />
Der Bereich Spritzgießen reaktiver Fommassen am Lehrstuhl<br />
für Spritzgießen von Kunststoffen beschäftigt sich<br />
schwerpunktmäßig mit der Verarbeitung von Elastomeren<br />
und zukünftig auch Duromeren. Die Kernkompetenzen liegen<br />
hierbei in der analytischen wissenschaftlichen Betrachtung<br />
des Spritzgießprozesses, in der Spritzgießsimulation,<br />
Prozessoptimierung sowie in der praxisnahen Messung der<br />
für die Simulation benötigten Materialdaten. Für die Simulation<br />
des Spritzgießprozesses stehen dem Lehrstuhl moderne<br />
Softwaretools wie Cadmould (Simcon, Würselen, D) und<br />
Sigmasoft (Sigma Engineering, Aachen, D) <strong>zur</strong> Verfügung.<br />
Am Department Kunststofftechnik stehen Geräte für die<br />
Messung folgender rheologischer und thermodynimischer<br />
Materialdaten <strong>zur</strong> Verfügung: Scherviskosität (abhängig von<br />
Schergeschwindigkeit, Temperatur, Druck), pvT-Diagramm,<br />
spez. Wärmekapazität (abhängig von der Temperatur),<br />
Wärmeleitfähigeit (abhängig von Temperatur und Druck),<br />
Vernetzungscharakteristik (Vulkametrie).<br />
Konzept der Prozessoptimierung mithilfe der Simulation zufolge eines statistischen<br />
Versuchsplanes<br />
Forschungspartner:<br />
Maplan Maschinen u. techn. Anlagen Planungs u. Fertigungs-<br />
GmbH, Semperit techn. Produkte GmbH, Erwin Mach<br />
Gummitechnik, SKF GmbH, Sigma Engeneering GmbH, Simcon<br />
kunststofftechnische Software GmbH, Dr. Gierth Ing.-GmbH<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Spritzgießcompoundieren, Elastomerspritzgießen, Expansionsspritzgießen,<br />
systematische Bauteilentwicklung, Spritzgießsimulation,<br />
Expansionsspritzgießen, Verschleiß unter<br />
Bedingungen des Spritzgießens, Bestimmung rheologischer und<br />
thermodynamischer Materialdaten unter Prozessbedingungen
Wärmebehandlung einer duktilen<br />
AlMgSi-Legierung<br />
In dieser Arbeit wurde die Warmauslagerung des Wärmebehandlungsprozesses für die Aluminiumgusslegierung<br />
AlMg5Si2Mn und die Auswirkungen der Wärmebehandlung auf das Gefüge und die<br />
Werkstoffeigenschaften bei verschiedenen Temperaturen und Zeiten untersucht.<br />
Die eutektische Mg 2 Si-Phase des Al-Mg 2 Si Eutektikums ist<br />
im Gegensatz zum Gusszustand durch das Lösungsglühen<br />
deutlich globulitischer ausgebildet. Dadurch konnte trotz<br />
des Härteanstieges ausreichende Duktilität erreicht werden.<br />
Umfangreiche bildanalytische Auswertungen dokumentieren<br />
die Auswirkungen der Wärmebehandlung auf die eutektische<br />
Mg 2 Si-Phase durch Ermittlung des Formfaktors und<br />
des äquivalenten Kreisdurchmessers.<br />
Die beiden Wärmestromkurven der Proben im T4 und T6<br />
Zustand sind <strong>zur</strong> besseren Veranschaulichung gemeinsam in<br />
Abbildung 2 dargestellt. Durch die Optimierung der Wärmebehandlungsparameter<br />
(Temperatur, Zeit) ist es gelungen<br />
die Zugfestigkeit um 31 %, die Dehngrenze um 104 % und<br />
die Härte um 20 %, gegenüber dem Gusszustand, zu steigern.<br />
Die Duktilität des Gusszustandes konnte weitgehend<br />
im T7-Zustand beibehalten werden.<br />
Tose Petkov<br />
Lehrstuhl für Gießereikunde<br />
an der MUL seit: 2007<br />
tose.petkov@stud.unileoben.ac.at<br />
www.ogi.at<br />
Zur Person:<br />
derzeit: Studium Metallurgie<br />
seit 2008: studentischer Mitarbeiter am Österreichischen<br />
Gießerei-Institut in <strong>Leoben</strong><br />
Durch das thermische Analyseverfahren Differential<br />
Scanning Calorimetry (DSC) konnten<br />
zwei Temperaturniveaus für eine erfolgreiche<br />
Warmauslagerung festgelegt und durch praktische<br />
Wärmebehandlungsversuche (T4, T6,<br />
T64, T7) verifiziert werden (Abbildung 1).<br />
Vor dem Warmauslagern erfolgte ein Lösungsglühen<br />
mit anschließendem Abschrecken und<br />
Kaltauslagern. Nach der Warmauslagerung<br />
wurden mittels Härte- und Zugprüfung die<br />
mechanischen Eigenschaften ermittelt. Durch<br />
metallographische Untersuchungen wurden die<br />
Gefügeänderungen in Folge der Wärmebehandlung<br />
überprüft, dokumentiert und bewertet.<br />
Forschungspartner:<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Aluminiumlegierungen
CFD in der Thermoprozesstechnik<br />
Modellierung und Simulation von Verbrennungsprozessen.<br />
Um die Aussagekraft beziehungsweise die Richtigkeit dieser<br />
Modelle und der von Ihnen verwendeten Reaktionsmechanismen<br />
zu evaluieren, müssen diese anhand vorhandener<br />
Literatur und/oder Benchmarks evaluiert werden. Ziel der<br />
Forschung ist es, aussagesicher Verbrennungsmodelle zu<br />
entwickeln, mit deren Hilfe bestehende Feuerungsanlagen<br />
optimiert und Neuanlagen konzeptioniert werden.<br />
Zur Beschreibung des Abbrands fester Brennstoffe werden<br />
unter anderem heterogene Gas- Feststoffreaktionen in<br />
einem Zweiphasenmodell benötigt. Mit solch einem Ansatz<br />
lässt sich auch die Selbsterwärmung von Schüttungen<br />
berechnen. Mit dieser Beschreibung wird in Zusammenarbeit<br />
mit dem Arbeitsbereich „Anlagensicherheit“ des Lehrstuhls<br />
das Selbsterwärmungsverhalten von Schüttgütern<br />
modelliert.<br />
Claudia Pfeiler<br />
Lehrstuhl für Thermoprozesstechnik<br />
an der MUL seit: 1997<br />
claudia.pfeiler@unileoben.ac.at<br />
www.unileoben.ac.at/thermoprozesstechnik<br />
Christoph Johannes Spijker<br />
Lehrstuhl für Thermoprozesstechnik<br />
an der MUL seit: 2004<br />
christoph.spijker@unileoben.ac.at<br />
www.unileoben.ac.at/thermoprozesstechnik<br />
Der Schwerpunkt der Forschung im Bereich der Modellierung<br />
und Simulation am Lehrstuhl Thermoprozesstechnik<br />
umfasst die Themen der Verbrennung von<br />
Gasen und Feststoffen. Auf Grund ständig steigender<br />
Energiepreise, Produkt- und Umweltanforderungen<br />
steigt das Interesse an der Optimierung von Feuerungsanlagen.<br />
Da die Durchführung von experimentellen<br />
Messungen in Industrieöfen häufig schwierig,<br />
zeitaufwendig und teuer ist, stellt die Optimierung von<br />
Industrieöfen mit Hilfe von Simulationsergebnissen<br />
eine attraktives Werkzeug dar.<br />
Die Modellierung von Verbrennungsprozessen ist komplex,<br />
da turbulente Strömung, konvektiver, konduktiver<br />
und radiativer Energietransport sowie konvektiver und<br />
diffusiver Stofftransport unter Berücksichtigung von<br />
chemischen Reaktionen in der Gasphase als auch im<br />
festen Partikel zu berücksichtigen sind.<br />
Forschungspartner:<br />
Voestalpine Stahl GmbH, RHI AG<br />
Siemens-VAI, EBNER Industrieofenbau GmbH<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
CFD Computational Fluid Dynamics -<br />
Verbrennungssimulationen<br />
Verbrennung von gasförmigen und festen Brennstoffen<br />
Modellevaluierung und Optimerung zu Verbrennung,<br />
Strahlung und Turbulenz, Partikelverbrennung<br />
NOx Modellierung, Reaktionsmechanismen
K1-MET Projekt: Verbrennungssimulationen<br />
von Brenner und Industrieöfen<br />
Simulation der Brennzone eines Tunnelofens.<br />
Im Rahmen dieser Arbeit werden Modelle evaluiert und<br />
optimiert, die eine genaue Vorhersage von Strömungs-<br />
und Temperaturfelder, Konzentrationen der Verbrennungsprodukte<br />
und Strahlungsintensitäten in Brennern<br />
und Industrieöfen beschreiben.<br />
Zur Berechnung der turbulenten Verbrennung von Gasen<br />
wurde das Steady Laminar Flamelet (SLF) Verbrennungsmodell<br />
mit dem vollständigen Gri-Mech Methanreaktionsmechanismus<br />
und das Eddy Dissipation Concept Modell<br />
(EDC) für reduzierte Reaktionsmechanismen anhand von<br />
Messwerten einer Freistrahlflamme verglichen und optimiert.<br />
Das SLF Modell liefert aufgrund des gesamten chemischen<br />
Reaktionsmechanismus und kurzen Rechenzeiten<br />
für reine Gasreaktionen gute Ergebnisse. Das EDC Modell<br />
bestimmt durch einen reduzierten Reaktionsmechanismus<br />
höhere Flammenmaximaltemperaturen, ist aber <strong>zur</strong><br />
Beschreibung zusätzlicher Reaktionen in manchen Prozessen<br />
erforderlich.<br />
Claudia Pfeiler<br />
Lehrstuhl für Thermoprozesstechnik<br />
an der MUL seit: 1997<br />
claudia.pfeiler@unileoben.ac.at<br />
www.unileoben.ac.at/thermoprozesstechnik<br />
Zur Person:<br />
1997-2003: Studium Verfahrenstechnik des industriellen<br />
Umweltschutzes<br />
2004-2008: Doktorat der Metallurgie am Lehrstuhl für<br />
Modellierung und Simulation Metallurgischer Prozesse<br />
seit 2008: Lehrstuhl für Thermoprozesstechnik<br />
Das Projekt „Combustion Reaction Modelling<br />
of Burners and Kilns“ wird im Rahmen des<br />
K1-Met Kompetenzzentrums durchgeführt. Ein<br />
Konsortium von Partnern aus Wirtschaft und<br />
Wissenschaft, entwickelt gemeinsam neue<br />
Verfahrenstechnologien für Metallurgie und<br />
Umwelttechnik.<br />
Mit CFD ist es möglich, die Funktionsweise von<br />
Prozessen besser zu verstehen und zu optimieren.<br />
Niedrige Emissionswerte und hohe<br />
Effizienz sind gefordert. Die Modellierung von<br />
Verbrennungsprozessen ist eine komplexe<br />
Herausforderung, da turbulente Strömung,<br />
konvektiver, konduktiver und radiativer Energietransport<br />
sowie konvektiver und diffusiver<br />
Stofftransport unter Berücksichtigung von chemischen<br />
Reaktionen zu berücksichtigen sind.<br />
Forschungspartner:<br />
EBNER Industrieofenbau GmbH, RHI AG<br />
Siemens-VAI, Voestapline Stahl GmbH<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
CFD Computational Fluid Dynamics -<br />
Verbrennungssimulationen<br />
Verbrennung von gasförmigen Brennstoffen<br />
Modellevaluierung und Optimerung zu Verbrennung,<br />
Strahlung und Turbulenz<br />
NOx Modellierung, Reaktionsmechanismen
Einfluss von Chlorella Algen auf die<br />
Materialeigenschaften von Polyolefinen<br />
Einarbeitung von nachwachsenden, organischen Füllstoffen in Polyolefinen <strong>zur</strong><br />
Verbesserung der Materialeigenschaften und der Nachhaltigkeit des Materials.<br />
Die Grünalge Chlorella kann ohne Probleme mittels gleichläufiger<br />
Doppelschneckenextruder in das Polymer eingearbeitet und<br />
mittels Spritzgieß- und Extrusionsverfahren zu Endprodukten<br />
weiterverarbeitet werden. Um eine bessere Haftung zwischen<br />
dem Füllstoff und der Polymermatrix zu gewährleisten, was<br />
eine zusätzliche Verbesserung der mechanischen Eigenschaften<br />
des Compounds bewirkt, wird Maleinsäureanhydrid als Compatibilizer<br />
verwendet. Anhand der Rasterelektronenmikroskop-<br />
Aufnahme (rechtes Bild) ist die Einbettung eines Algenkorns in<br />
den Compatibilizer sehr schön zu erkennen. Die Untersuchungen<br />
haben gezeigt, dass Algen sehr gut als Füllstoffe für Kunststoffe<br />
geeignet sind und Aufgrund ihrer Nachhaltigkeit sehr großes<br />
Zukunftspotential für kunststofftechnische Anwendungen haben.<br />
Markus Piontek<br />
Lehrstuhl für Kunststoffverarbeitung<br />
an der MUL seit: 2008<br />
markus.piontek@unileoben.ac.at<br />
www.kunststofftechnik.at<br />
Zur Person:<br />
2001-2008: Studium Kunststofftechnik<br />
derzeit: Dissertation am Lehrstuhl für Kunststoffverarbeitung<br />
Bei der Mikroalge Chlorella handelt es sich um<br />
eine einzellige, kugelförmige Grünalge mit einem<br />
Durchmesser von ca. 5-10 µm. Grundsätzlich<br />
kann die Alge in großen Mengen in offenen Teichen<br />
und geschlossenen Systemen in Form von<br />
Photobioreaktoren (Bild links) kultiviert werden.<br />
Für weitere Anwendungen werden die Algen<br />
meist sprühgetrocknet und in pulverisierter Form<br />
ausgeliefert. Derzeit finden Algen im kommerziellen<br />
und technischen Anwendungsbereich einen<br />
Einsatz als Nahrungsergänzungsmittel, als Rohstoff<br />
für die Kosmetikindustrie und als Basismaterial<br />
für Biodieselherstellung und Ölextraktion. In<br />
Hinsicht auf die Nachhaltigkeit von Werkstoffen<br />
und Produkten ist dieser organische Füllstoff<br />
sehr interessant für den Einsatz in Polymeren,<br />
da dieser nachwachsende Rohstoff während des<br />
Wachstums große Mengen an CO 2 bindet.<br />
Forschungspartner:<br />
Global Green Koncept Projekt (Dr. Marie Mahler)<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Mehrschicht-Folienextrusion; mineralische und organische<br />
Füllstoffe in intelligenten Kunststoffverpackungen;<br />
Biopolymere
<strong>Spaltzugversuch</strong> (<strong>Brazilian</strong>-<strong>Test</strong>) <strong>zur</strong> <strong>indirek</strong>ten<br />
Bestimmung der einaxialen Zugfestigkeit<br />
Die Ergebnisse des <strong>Brazilian</strong>-<strong>Test</strong>s nach ISRM (International Society for Rock<br />
Mechanics) werden jenen des <strong>Spaltzugversuch</strong>s nach ÖNORM B 3124-4 gegenübergestellt.<br />
Die <strong>Spaltzugversuch</strong>sapparatur nach ISRM hat<br />
den Vorteil der leichteren Probenausrichtung<br />
und der Anpassung der oberen Druckplatte an<br />
Bereiche der Mantelfläche. Erfolgt die Belastung<br />
durch starre Druckplatten, so ist ein Ausgleich<br />
von Prüfkörperimperfektionen nicht möglich, was<br />
zu geringeren Spaltzugfestigkeiten führt (Bild<br />
4 u. 5). Es besteht auch die Möglichkeit einer<br />
„Keilbildung“ bei den Krafteinleitungsbereichen.<br />
Mit Zunahme des Prüfkörpervolumens nimmt<br />
auch die Wahrscheinlichkeit von „Fehlstellen“ zu,<br />
was ebenfalls die Spaltzugfestigkeit verringert<br />
(Bild 6).<br />
Gerhard Pittino<br />
Lehrstuhl für Subsurface Engineering<br />
an der MUL seit: 1993<br />
gerhard.pittino@unileoben.ac.at<br />
www.subsurface.at<br />
Zur Person:<br />
Bauingenieurstudium an der TU Graz<br />
Dissertation am Lehrstuhl für Geomechanik, Tunnelbau und<br />
Konstruktiven Tiefbau der MUL<br />
Leiter des SE-Labors<br />
Die ISRM-Empfehlung sieht als <strong>Test</strong>apparatur<br />
unter anderem zwei bogenförmig ausgebildete<br />
Klemmbacken (Bild 1 u. 2) vor, zwischen denen<br />
ein zylindrischer Prüfkörper positioniert wird. Sind<br />
die belasteten Erzeugenden der Prüfkörpermantelfläche<br />
nicht parallel, so kann dies durch die Rotationsmöglichkeit<br />
des oberen Klemmbackens (Bild 1)<br />
ausgeglichen werden.<br />
Im Vergleich dazu werden entsprechend ÖNORM B<br />
3124, Teil 4, ebene Druckplatten (Bild 3) verwendet,<br />
die vorerst beide starr gelagert werden.<br />
Forschungspartner:<br />
Sandvik Mining and Construction<br />
Martin GIMPEL<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Materialverhalten von Geomaterialien:<br />
Versuch – Materialgesetz – Parameteridentifikation – numerische<br />
Berechnung.<br />
Versuchs- und Messtechnik i.d. Geotechnik<br />
Dissertationsthema: Tragverhalten des Gesamtsystems Alpines<br />
Salzgebirge – Grubengebäude – Laugungsrückstand
Auswirkungen von Imperfektionen auf das<br />
Plattenversuchsergebnis<br />
Untersuchung der Einflüsse auf die Energieabsorptionskapazität faserbewehrter<br />
Prüfkörper, getrennt in die ursächlichen Bereiche, Prüfkörper, Prüfeinrichtung<br />
und Versuchsregelung.<br />
Die Norm gibt Sollwerte mit Toleranzen für Versuchs-durchführung,<br />
Versuchsequipment und Prüfkörper<br />
an. Speziell der Prüfkörper wird hinsichtlich<br />
Abmessungen nicht immer normkonform hergestellt,<br />
wobei seine Herstellung und Lieferung an<br />
das Prüflabor mit erheblichem Aufwand verbunden<br />
sind. So stellt sich die Frage nach der Verwendbarkeit<br />
solcher Prüfkörper.<br />
Ein Untersuchungsprogramm inklusive numerischer<br />
Berechnungen <strong>zur</strong> Klärung dieser Fragestellung<br />
und <strong>zur</strong> Abschätzung weiterer Einflüsse auf<br />
das Versuchsergebnis wurde gestartet und ist im<br />
Laufen.<br />
Gerhard Pittino<br />
Lehrstuhl für Subsurface Engineering<br />
an der MUL seit: 1993<br />
gerhard.pittino@unileoben.ac.at<br />
www.subsurface.at<br />
Zur Person:<br />
Bauingenieurstudium an der TU Graz<br />
Dissertation am Lehrstuhl für Geomechanik, Tunnelbau und<br />
Konstruktiven Tiefbau der MUL<br />
Leiter des SE-Labors<br />
Beim Plattenversuch wird eine umfangsgelagerte,<br />
10 cm dicke und quadratische Spritzbetonplatte<br />
mit 60 cm Seitenlänge im Alter von 7 d über einen<br />
mittig an der Oberseite angeordneten Prüfstempel<br />
verformt.<br />
Der Versuch wird gemäß ÖNORM EN 14488-5<br />
weggeregelt mit einer Verschiebungsgeschwindigkeit<br />
von 1 mm pro Minute bis zu einer Durchbiegung<br />
des Plattenzentrums von 30 mm gefahren.<br />
Die Auswertung erfolgt über jene Arbeit, die für<br />
eine Durchbiegung von 25 mm aufzubringen ist.<br />
Forschungspartner:<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Materialverhalten von Geomaterialien:<br />
Versuch – Materialgesetz – Parameteridentifikation –<br />
numerische Berechnung<br />
Versuchs- und Messtechnik i.d. Geotechnik<br />
Dissertationsthema: Tragverhalten des Gesamtsystems<br />
Alpines Salzgebirge – Grubengebäude –<br />
Laugungsrückstand
Numerische Modelle <strong>zur</strong> Berechnung der<br />
Belastung von Weichen<br />
Eisenbahnweichen sind ein stark belasteter Teil der Gleisanlagen. Modelle können<br />
dabei helfen, die Mechanismen der Belastung und der Schädigung zu verstehen.<br />
Kontaktdrücke und Schlupf bewirken an der Oberfläche<br />
der Herzspitzen Schädigung wie Verschleiß<br />
und/oder Rollkontaktermüdung (kleine Ausbrüche<br />
bzw. Risse an der Oberfläche).<br />
Für die Art und das Ausmaß der Schädigung sind<br />
die Achslast, die Zuggeschwindigkeit das Radprofil<br />
und die Zugfrequenz ausschlaggebend.<br />
Weichen können über eine gezielte Einstellung der<br />
Lagerung, der Geometrie und des Materials optimiert<br />
werden.<br />
Inn Finite Elemente Modell wird der Überlauf<br />
gerechnet. Damit können Vorhersagen getroffen<br />
und Optimierungen durchgeführt werden.<br />
Martin Pletz<br />
Institut für Mechanik<br />
an der MUL seit: ??<br />
martin.pletz@mcl.at<br />
www.mcl.at<br />
Zur Person:<br />
2004-2010: Studium Kunststofftechnik<br />
derzeit: Dissertation am Institut für Mechanik<br />
Im zentralen Teil von Eisenbahnweichen - den<br />
Herzstücken - sind die Schienen unterbrochen.<br />
In diesem Bereich gibt es zwei Flügelschienen<br />
und eine Herzspitze. Beim Überlauf einer Weiche<br />
wechselt das Rad also von einer Flügelschiene auf<br />
die Herzspitze (oder umgekehrt).<br />
Bei dieser Übergabe kommt es zu einer vertikalen<br />
Bewegung und damit einem Stoß. Auf der schmalen<br />
Herzspitze führt der Stoß zu sehr hohen Kontaktdrücken.<br />
Gleichzeitig tritt durch die Kontaktgeometrie<br />
Schlupf zwischen Rad und Herzstück auf.<br />
Forschungspartner:<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Kontaktmechanik, Dynamik, Schädigung, Materialauswahl
Aushärtung in 6xxx-Legierungen<br />
Erforschung und Vermeidung des Einflusses der thermischen Vorgeschichte auf<br />
Ausscheidungsreaktionen bei der Warmauslagerung von Al-Mg-Si-Legierungen.<br />
Die Messungen der Festigkeit und des elektrischen Widerstandes<br />
bzw. dynamische Differenzkalorimetrie dienen <strong>zur</strong><br />
Bestimmung des Materialzustandes infolge unterschiedlicher<br />
Wärmebehandlungen. Strukturen auf der Nanometerebene<br />
werden mittels Atomsondentomographie sowie Transmissionselektronenmikroskopie<br />
untersucht und die gewonnenen<br />
Modellvorstellungen mittels Computersimulation validiert.<br />
Stefan Pogatscher<br />
Lehrstuhl für Nichteisenmetallurgie<br />
an der MUL seit: 2008<br />
stefan.pogatscher@unileoben.ac.at<br />
www.nichteisenmetallurgie.at<br />
Zur Person:<br />
2003-2008: Metallurgiestudium<br />
derzeit: Dissertation am Lehrstuhl für Nichteisenmetallurgie<br />
Forschungspartner:<br />
Al-Mg-Si-Legierungen sind die kommerziell<br />
bedeutendste Gruppe ausscheidungshärtbarerAluminiumlegierungen.<br />
Eine Lagerung bei Raumtemperatur<br />
zwischen dem Lösungsglühen<br />
und dem Warmauslagern wirkt meist<br />
negativ auf die Warmauslagerung. Es<br />
konnte gezeigt werden, dass die Mobilität<br />
von eingefrorenen Gitterleerstellen<br />
entscheidende Bedeutung für die<br />
Erklärung dieses Effektes hat.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Aluminiumlegierungen<br />
Ausscheidungshärtung<br />
Mobilität von Leerstellen<br />
Thermodynamik und Kinetik
Szenarien für 100% erneuerbare Energien<br />
Nachhaltige Nutzung erneuerbarer Energien auf regionaler Ebene.<br />
Die im deutschsprachigen Raum aktuell verwendeten Programme<br />
sind sehr länderspezifisch und nicht für Szenarien mit zeitlicher Entwicklung<br />
für den Einsatz von 100% erneuerbarer Energie ausgelegt.<br />
In diesem Forschungsprojekt sollen aufbauend auf statistischen Analysen<br />
von Datenreihen und Korrelationen zwischen Datenreihen mit<br />
fördernden und hemmenden Faktoren, Szenarien für einen Umstieg<br />
auf 100% erneuerbare Energien mit einer Darstellung der zeitlichen<br />
Entwicklung berechnet werden.<br />
In die Konfiguration der fördernden und hemmenden Faktoren sollen<br />
Konzepte zu natürlichem Wachstum, Technologiesprüngen, Energieverknappung,<br />
politischen Rahmenbedingungen, bewusstseinsbildenden<br />
Maßnahmen und Ähnliches eingehen.<br />
Somit wird ein Instrument geschaffen, das hilft, Hindernisse und<br />
Möglichkeiten <strong>zur</strong> Unterstützung am Weg <strong>zur</strong> Energiewende zu identifizieren.<br />
Walter Pölzl<br />
Lehrstuhl für Thermoprozesstechnik<br />
an der MUL seit: 2009<br />
walter-mario-josef.poelzl@stud.unileoben.ac.at<br />
www.unileoben.ac.at/thermoprozesstechnik<br />
Zur Person:<br />
Studium der Technischen Physik, TU Graz<br />
Berufserfahrung: Prozessing bei austriamicrosystems AG, Unterpremstätten<br />
derzeit: Doktoratsstudium Energietechnik, MUL<br />
Unsere Gesellschaft steuert auf eine Energiekrise<br />
zu, da unsere Energieversorgung<br />
nach wie vor hauptsächlich auf endlichen,<br />
nicht erneuerbaren Energieressourcen<br />
basiert. Um dieser Krise begegnen<br />
und nachhaltig negative Auswirkungen auf<br />
unsere Umwelt mindern zu können, muss<br />
so rasch als möglich auf ein Energiesystem<br />
mit erneuerbaren Quellen und nachhaltiger<br />
Nutzung umgestellt werden.<br />
Bisher haben nur Initiativen auf regionaler<br />
Ebene gezeigt, dass ein Umstieg auf eine<br />
Energieversorgung mit 100% erneuerbaren<br />
Energien innerhalb kurzer Zeit möglich ist.<br />
Ziel dieses Forschungsprojekts ist es, eine<br />
Simulationssoftware zu entwickeln, die in<br />
der Lage ist, Energieszenarien auf regionaler<br />
Ebene für einen Umstieg auf 100%<br />
erneuerbare Energien zu berechnen.<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Energietechnik<br />
erneuerbare Energien<br />
Energieszenarien
Ceramics Templated by Wood<br />
The hierarchical structure of wood is transformed into ceramics down to the<br />
nanometer level.<br />
The material obtained has a dual porosity. The nanopores<br />
within the cell walls of the macropores are<br />
macroscopically oriented, and they are chiral due to<br />
the helical fibril structure.<br />
These materials have large application potential, e.g.<br />
as lightweight structural materials or for (enatioselective)<br />
separation.<br />
Gerhard Popovski<br />
Institut für Physik<br />
an der MUL seit: 2009<br />
gerhard.popovski@unileoben.ac.at<br />
www.unileoben.ac.at/physik<br />
Zur Person:<br />
Study of Chemistry at the University of Graz,<br />
Research in Ludwigshafen, Delaware and Graz<br />
2009: Habilitation in Physical Chemistry<br />
The cellulose molecules in wood form microfibrils<br />
of only 2-3 nm diameter. Several of these<br />
microfibrils are connected by hemicelluloses to<br />
form fibrils. The main part of the wood cell wall<br />
consists of fibrils connected by a glue (lignin),<br />
arranged helically around the lumen of the cells.<br />
The macroscopic wood structure is built from<br />
these cells. Inorganic precursors can be infiltrated<br />
after chemical pre-treatment (delignification), and<br />
subsequent heating leads to decomposition of the<br />
organic material. The remaining ceramic bodies<br />
represent nanoscale precision replicas of the original<br />
structure of wood.<br />
Forschungspartner:<br />
Oskar Paris<br />
Cordt Zollfrank<br />
Daniel van Opdenbosch<br />
Johann Plank<br />
Tobias Kornprobst<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Biotemplating<br />
Small angle x-ray scattering<br />
Supported by
Bench surveying based on digital images<br />
BlastMetriX3D is a measurement system for bench faces that works with 3D<br />
digital photos. The chair of mining engineering conducted an analysis concerning<br />
the quality and accuracy of the results of the system.<br />
To analyse the accuracy of the system, a feasibility study<br />
was realized and a full scale testing area was built. For<br />
this purpose a bench face at the Erzberg quarry was<br />
marked with 100 points and surveyed with a total station.<br />
The data obtained from the BlastMetrix3D model was<br />
compared to the coordinates from the classic surveying.<br />
The results showed that Blastetrix3D is accurate in the<br />
range of ± 15 cm.<br />
Gerhard Mayer<br />
Lehrstuhl für Bergbaukunde, Bergtechnik und Bergwirtschaft<br />
an der MUL seit: 1987<br />
gerhard.mayer@unileoben.ac.at<br />
www.unileoben.ac.at/bbk<br />
Studium Markscheidewesen<br />
Alexandra Preiner<br />
Lehrstuhl für Bergbaukunde, Bergtechnik und Bergwirtschaft<br />
an der MUL seit: 2009<br />
alexandra.preiner@unileoben.ac.at<br />
www.unileoben.ac.at/bbk<br />
seit 2004: Studium Rohstoffingenieurwesen<br />
BlastMetrix3D was developed in a joint venture<br />
of the 3G Software & Measurement GmbH, the<br />
Chair of Mining Engineering at the University of<br />
<strong>Leoben</strong> and Mineral Abbau GmbH.<br />
It is an innovative system for bench face surveying<br />
and planning of blast layouts based on threedimensional<br />
images.<br />
From the photos a three-dimensional image of<br />
the bench face is generated by purpose built software.<br />
The result is a metric 3D image representing<br />
a dense three-dimensional survey of the rock<br />
surface. Using another software component the<br />
geometry of the blast is planned and plan views<br />
for documentation purposes are generated.<br />
Forschungspartner:<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Hydrographic surveying<br />
photogrammetric surveying<br />
satellite-based surveyingsystems
Thermische Analyse neuer Stähle<br />
Herstellung von hochreinen Laborkleinschmelzen und DSC-Messungen <strong>zur</strong> Be -<br />
stimmung der Phasendiagramme von neuen Stählen mit erhöhten Si, Al, Mn –<br />
Gehalten.<br />
Grundlegende Arbeitsschritte sind:<br />
Herstellung von Laborkleinschmelzen mittels<br />
Induktionsschmelzen unter Argon-Schutzgas aus<br />
hochreinen Legierungselemente.<br />
Differential Scanning Calorimetry (DSC) bis über<br />
1550°C <strong>zur</strong> Charakterisierung aller Phasenumwandlungen.<br />
Ermitteln von neuen Gleichgewichts-Phasendiagrammen<br />
durch gezielte Legierungsvariationen.<br />
Validieren und Optimierung von thermodynamischen<br />
Datenbanken (CALPHAD-Methode).<br />
Peter Presoly<br />
Lehrstuhl für Metallurgie<br />
an der MUL seit: 2007<br />
peter.presoly@unileoben.ac.at<br />
www.metallurgy.ac.at<br />
Zur Person:<br />
2001-2007: Studium der Metallurgie<br />
2007: Diplomprüfung mit Auszeichnung und Rektor Platzer Ring<br />
derzeit: wissenschaftlicher Mitarbeiter und Dissertant am<br />
Lehrstuhl für Metallurgie<br />
Phasendiagramme sind essentiell für Prozessführung<br />
und die Einstellung der gewünschten Produktqualität.<br />
Bei vielen neuen Stahllegierungen,<br />
insbesondere bei deutlich erhöhten Si, Al und Mn-<br />
Gehalten sind diese jedoch oft unbekannt, bzw.<br />
un<strong>zur</strong>eichend bestimmt.<br />
Nur durch systematische Laborexperimente können<br />
neue Phasendiagramme bestimmt werden<br />
und somit ein Technologievorsprung und eine<br />
nachhaltige Qualitätssteigerung erreicht werden.<br />
Die Kombination von Legierungsherstellung, thermischer<br />
Analyse und die Verwendung von thermodynamischen<br />
Programmen ermöglicht größtmöglichste<br />
Flexibilität für neue Fragestellungen und<br />
Legierungslagen.<br />
Forschungspartner:<br />
Industriepartner:<br />
K2 MPPE - Projekt A4.1 WP01<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Charakterisierung peritektischer Stahlsorten bei der Erstarrung
Schalungsdruckmessung<br />
Ziel dieses Projekts, welches mit der Firma OESTU - STETTIN durchgeführt wird,<br />
ist die automatische Erkennung des optimalen Abschaltpunkts beim Betonieren<br />
von Tunnelsegmenten<br />
Die erfassten Messdaten geben Aufschluss über<br />
die Druckverteilung innerhalb der Schalungssegmente.<br />
Da sich die eingesetzten Sensoren in Funktionsprinzip,<br />
Bauform und Größe stark unterscheiden,<br />
dient die Auswertung der Datensätze als zusätzliche<br />
Entscheidungshilfe, welche der verbauten<br />
Sensoren für eine solche Anwendung am besten<br />
geeignet sind.<br />
Gerhard Rath<br />
Lehrstuhl für Automation<br />
an der MUL seit: 1996<br />
gerhard.rath@unileoben.ac.at<br />
automation.unileoben.ac.at<br />
Gerold Probst<br />
Lehrstuhl für Automation<br />
an der MUL seit: 1996<br />
gerold.probst@unileoben.ac.at<br />
automation.unileoben.ac.at<br />
Eine Reihe von in der Schalung verbauten<br />
Sensoren liefert Messdaten an eine zugehörige<br />
Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS).<br />
Die erhaltenen Daten werden in der SPS verarbeitet,<br />
überwacht und aufgezeichnet. Eine<br />
integrierte Bedieneinheit dient zum Parametrieren<br />
der Grenzwerte, sowie zum Anzeigen der<br />
Ist - Daten in Echtzeit.<br />
Forschungspartner:<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Automation<br />
Datenerfassung<br />
Hardware in the Loop Simulation<br />
Hydraulische Maschinen
Optimierung der Eigenschaften von<br />
plattierten 7xxx-Legierungen<br />
Erschließung neuer Anwendungsbereiche von plattierten 7xxx-Legierungen im<br />
Automobil- und Luftfahrtbereich.<br />
Die Finanzierung des Projektes erfolgt über ein<br />
dreijähriges FFG-Basisprogramm und wird in<br />
Kooperation mit der AMAG Rolling GesmbH in<br />
Ranshofen durchgeführt.<br />
Die Charakterisierung der Interfaces erfolgt mittels<br />
modernster Charakterisierungsmethoden, u.<br />
a. mit Mikrosonde, Transmissionselektronenmikroskopie,<br />
Glimmentladungsspektroskopie und<br />
Raster-Kelvin-Mikroskopie.<br />
Peter Pulm<br />
Lehrstuhl für Nichteisenmetallurgie<br />
an der MUL seit: 2011<br />
peter.pulm@unileoben.ac.at<br />
www.nichteisenmetallurgie.at<br />
Zur Person:<br />
Studium Werkstoffwissenschaften<br />
seit 2011: wissenschaftlicher Mitarbeiter<br />
Im Zuge dieses Projektes sollen plattierte 7xxx-Legierungen<br />
für neue Anwendungsgebiete im Automobil-<br />
und Luftfahrtbereich erschlossen werden. Dabei steht<br />
vor allem die Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit<br />
bei gleichbleibenden mechanischen Eigenschaften im<br />
Vordergrund.<br />
Einen Kernpunkt des Projektes bildet die genaue Untersuchung<br />
der Diffusions- und Interaktionsvorgänge am<br />
Interface, der häufig mit einem niedrig legierten Aluminiumwerkstoff<br />
plattierten 7xxx-Legierungen.<br />
Forschungspartner:<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Aluminium<br />
Korrosion<br />
Walzplattieren
Flexibilitätsorientierte Produktionsplanung in<br />
der Prozessindustrie<br />
Analyse eines flexibilitätsorientierten Produktionssystems in der Prozessindustrie<br />
und Ableitung von Planungsregeln und Kennzahlen <strong>zur</strong> Optimierung logistischer<br />
Zielgrößen durch Anwendung von Data Mining.<br />
Das Hauptoptimierungsproblem der Produktionsplanung<br />
sind dabei die konkurrierenden logistischen Ziele: minimale<br />
Durchlaufzeit, minimale Bestände und maximale Auslastung<br />
der Anlagen unter Berücksichtigung der technologischen<br />
Restriktionen und Abhängigkeiten.<br />
Ziel des Projektes ist die Analyse des komplexen flexibilitätsorientierten<br />
Produktionssystems und die Ableitung von<br />
Planungsregeln und Kennzahlen, die <strong>zur</strong> Unterstützung der<br />
Planer in einem PPS-System implementiert werden sollen<br />
und damit einen Beitrag <strong>zur</strong> Optimierung des Logistiksystems<br />
leisten.<br />
Durch die heute verfügbaren umfassenden Datenmengen<br />
bieten sich technologiebasierte Analysemethoden <strong>zur</strong> Identifikation<br />
mehrdimensionaler Ursache-Wirkungsbeziehungen<br />
an. Mit Data Mining Methoden wird versucht mithilfe<br />
mathematisch-statistischer Verfahren neuartiges, potenziell<br />
nützliches Wissen zu entdecken, das <strong>zur</strong> Ableitung von Verbesserungsmaßnahmen<br />
logistischer Prozesse und somit <strong>zur</strong><br />
Erhöhung der Wertschöpfung beitragen soll.<br />
Christian Rainer<br />
Lehrstuhl Wirtschafts- und<br />
Betriebswissenschaften<br />
an der MUL seit: 2009<br />
christian.rainer@wbw.unileoben.ac.at<br />
wbw.unileoben.ac.at<br />
Zur Person:<br />
Studium der Wirtschafts- und Betriebsinformatik (Uni Wien)<br />
Zehn Jahre ERP-Consultant<br />
derzeit: Universitätsassistent und Dissertation am Lehrstuhl<br />
Wirtschafts- und Betriebswissenschaften<br />
Im Unterschied <strong>zur</strong> diskreten Fertigung ergeben sich<br />
in der Prozessindustrie aufgrund verfahrensbedingter<br />
Restriktionen und Abhängigkeiten ein höherer Komplexitätsgrad<br />
und somit höhere Anforderungen an<br />
die Produktionsplanung und -steuerung. Die hohe<br />
Variantenvielfalt, bedingt durch den zunehmenden<br />
Wunsch der Kunden nach individuellen Lösungen,<br />
sowie die Forderung nach kurzen Lieferzeiten und<br />
hoher Termintreue erhöhen die Anforderungen an die<br />
Komplexitätsbeherrschung. Ein hohes Maß an Flexibilität<br />
mit kurzen Reaktionszeiten auf Kundenwünsche<br />
erfordert nicht nur Kompetenz in Forschung, Entwicklung<br />
und Technologie sondern auch eine optimale<br />
Unterstützung durch die Produktionslogistik.<br />
Forschungspartner:<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Produktionsmanagement<br />
Produktionsplanung und –steuerung in der<br />
Prozessindustrie
Vom Prototyp zum Serienprodukt<br />
Eine Messanlage für die Dekordruckindustrie wurde automatisierungstechnisch<br />
gestaltet und vom Prototyp bis <strong>zur</strong> Serienreife weiterentwickelt.<br />
Im Rahmen einer mehrjährigen Zusammenarbeit<br />
wurde an der Montanuniversität die Automatisierung<br />
des Messgeräts gestaltet. Erster Schritt<br />
war die Entwicklung eines Prototyps mit Steuergeräten<br />
und Antrieben. Eine Systemenauslegung<br />
entsprechend den zu erwartenden Stückzahlen<br />
war erforderlich, Partner für die Fertigung, Planung<br />
sowie die weitere Betreuung waren zu<br />
finden. Risiko- und Gefahrenanalyse, Dokumente<br />
für die CE-Konformität gehören zum serienreifen<br />
Produkt.<br />
Gerhard Rath<br />
Lehrstuhl für Automation<br />
an der MUL seit: 1996<br />
gerhard.rath@unileoben.ac.at<br />
automation.unileoben.ac.at<br />
Gerold Probst<br />
Lehrstuhl für Automation<br />
an der MUL seit: 1996<br />
gerold.probst@unileoben.ac.at<br />
automation.unileoben.ac.at<br />
Fa. IPAC ist Spezialist für die Verbesserung von industriellen<br />
Fertigungsprozessen durch mathematische<br />
Auswertung von prozessrelevanten Informationen.<br />
Dabei werden auch neuartige Geräte entwickelt,<br />
wie z.B. das Advanced Colour Measurement System<br />
ACMSTM. Dieses Gerät ermöglicht durch Hyperspectral<br />
Imaging erstmals eine objektive Bewertung von<br />
Farbeindrücken und Mustern in der Dekordruckindustrie.<br />
Forschungspartner:<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Automation<br />
Datenerfassung<br />
Hardware in the Loop Simulation
Embedded Simulation<br />
Für Joanneum Research wurde eine Sputter-Anlage mit modernen Antrieben<br />
ausgerüstet, wobei für die Software-Entwicklung Simulationsmodelle eingesetzt<br />
wurden.<br />
Die Simulationsmodelle der Antriebe wurden auf der<br />
Steuerung selbst implementiert (embedded Simulation).<br />
Vorteile sind: Keine separate Hardware <strong>zur</strong> Simulation<br />
notwendig<br />
Virtual Startup: Inbetriebnahme und <strong>Test</strong>s vor der<br />
Auslieferung ermöglichen effiziente reale Inbetriebnahme<br />
Functional Validation: Kunde kann Bedienkonzept<br />
vorab testen und validieren<br />
Gerhard Rath<br />
Lehrstuhl für Automation<br />
an der MUL seit: 1996<br />
gerhard.rath@unileoben.ac.at<br />
automation.unileoben.ac.at<br />
Gerold Probst<br />
Lehrstuhl für Automation<br />
an der MUL seit: 1996<br />
gerold.probst@unileoben.ac.at<br />
automation.unileoben.ac.at<br />
Unter dem Begriff Sputtern versteht man das<br />
Beschichten durch Verdampfung (Zerstäuben<br />
des Schichtwerkstoffs mit einem Argonplasma)<br />
im Vakuum. Am Institut für Oberflächentechnologien<br />
und Photonik der Joanneum Research<br />
Forschungsgesellschaft wurden die für Target-Positionierung<br />
und Beschichtung nötigen<br />
Antriebe modernisiert und mit einer neuen<br />
Steuerung versehen. Da die Mechanik aufgrund<br />
des Neubaus während der Softwareentwicklung<br />
nicht <strong>zur</strong> Verfügung stand, wurde auf Simulation<br />
<strong>zur</strong>ückgegriffen.<br />
Forschungspartner:<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Automation<br />
Datenerfassung<br />
Hardware in the Loop Simulation<br />
Hydraulische Maschinen
SMART CITY - Green Link<br />
Bruck an der Mur<br />
Die Stadt Bruck an der Mur ist Bezirkshauptstadt im<br />
Zentrum des industriellen Ballungszentrums Mur/<br />
Mürz Furche und gleichzeitig einer der wichtigsten<br />
zentralen Verkehrknotenpunkte in Österreich. Aufgrund<br />
der topografischen Lage müssen öffentliche<br />
Einrichtungen, Wohn- und Freizeitgebiete der Bürger,<br />
Handel und Tourismus ebenso wie Verkehrsinfrastruktur<br />
neben Industriestandorten auf engstem<br />
Raum nachhaltig koexistieren. Um allen Beteiligten<br />
Harald Raupenstrauch<br />
Lehrstuhl für Thermoprozesstechnik<br />
an der MUL seit: ???<br />
tpt@unileoben.ac.at<br />
www.unileoben.ac.at/thermoprozesstechnik<br />
Robert Hermann<br />
Außeninstitut<br />
an der MUL seit: ???<br />
robert.hermann@unileoben.ac.at<br />
www.ausseninstitut-leoben.at<br />
in Zukunft nachhaltige ökologische und ökonomische<br />
Perspektiven zu bieten steht Bruck vor der<br />
großen Herausforderung eine „grüne“ Vision zu entwickeln,<br />
die die unterschiedlichen Handlungsfelder<br />
Energienetze, Mobilität, System Stadt, Gebäude,<br />
kommunale Ver- und Entsorgung und Kommunikation<br />
zu einem interagierenden Gesamtsystem<br />
verbindet.<br />
Walter Pölzl<br />
Lehrstuhl für Thermoprozesstechnik<br />
an der MUL seit: ???<br />
tpt@unileoben.ac.at<br />
www.unileoben.ac.at/thermoprozesstechnik<br />
Forschungspartner:<br />
Stadtgemeinde Bruck/Mur; Stadtwerke Bruck/Mur; Brucker<br />
BIO Fernwärme GesmbH; Mürztaler Verkehrs GesmbH;<br />
Norske Skog Bruck GmbH; voestalpine Austria Draht GmbH;<br />
Landeskrankenhaus Bruck/Mur; Green City LAB; AIT Energy<br />
Department
Fracture Mechanical <strong>Test</strong>ing of PE under the<br />
Impact of Liquid Media<br />
The influence of media on the slow crack growth resistance of polyethylene (PE)<br />
pipe grades is studied with Cyclic Cracked Round Bar (CRB) <strong>Test</strong>s in aggressive<br />
environments.<br />
For the investigation of the impact of aggressive<br />
media on crack initiation and crack propagation,<br />
a special test setup was designed. The<br />
test equipment consists of a glass-cell, which<br />
is placed on a servo-hydraulic closed-loop<br />
testing machine. A pre-cracked CRB specimen<br />
is fixed in the media-cell which is filled with a<br />
liquid medium and loaded sinusoidal with an<br />
R-ratio (minimum load/maximum load) of 0.1<br />
and a frequency of 10 Hz. The cycle numbers<br />
for crack initiation Nini and for total failure Nf<br />
are recorded as a function of the applied stress<br />
level.<br />
Anita Redhead<br />
Polymer Competence Center <strong>Leoben</strong><br />
an der MUL seit: 2009<br />
anita.redhead@pccl.at<br />
www.pccl.at<br />
Co-Author: G. Pinter<br />
Zur Person:<br />
MSc in Polymer Engineering and Science (MUL)<br />
presently: PhD student and researcher at the PCCL<br />
The long-term failure behavior of PE pipes is<br />
evaluated by internal pressure tests. Pipes are<br />
filled with water, closed at both ends and the<br />
time-to-rupture is recorded. High stresses,<br />
generate ductile failure (Stage I). At lower<br />
stresses, brittle failure occurs. Here, crazes of<br />
highly orientated material develop at inherent<br />
defects, cracks initiate and propagate under<br />
slow crack growth. This Stage II failure mechanism<br />
is the critical one for long-term applications.<br />
Several factors affect the long-term failure<br />
behavior: the material, the processing history<br />
and the pipe’s service conditions, where different<br />
media may influence the time-to-rupture<br />
curve.<br />
Forschungspartner:<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Polyethylene pipes<br />
Structural, mechanical and thermomechanical testing of<br />
polymers
FFG-Forschungsprojekt - Verwertung von<br />
Tunnelausbruchmaterial<br />
Derzeit sind in Österreich rund 200 km Tunnel in Bau oder in Planung. Aus dem<br />
Grund der Ressourcenschonung werden im Forschungsprojekt verschiedene<br />
Verwertungsszenarien für das Tunnelausbruchmaterial untersucht.<br />
Um die mögliche Verwertung des Ausbruchmaterials als<br />
Gesteinskörnung für die Betonherstellung zu untersuchen,<br />
wurden sechs Großproben von für Österreich repräsentativen<br />
Lithologien entnommen und aufbereitet. Die so gewonnen<br />
Gesteinskörnungen dienen in der Folge ausführlichen Betonversuchen.<br />
Weitere Forschungsschwerpunkte sind die mögliche Verwendung<br />
von Ausbruchmaterial in der Landwirtschaft bzw. Industrie,<br />
die Auswirkung der Vortriebsmethode auf die Sieblinie<br />
des Ausbruchmaterials, die rechtlichen Rahmenbedingungen<br />
einer möglichen Verwertung, sowie die Auswirkung der Vortriebsmethode<br />
auf die chemischen Eigenschaften des Ausbruchmaterials.<br />
Die vorgenommen Untersuchungen bilden die Grundlage für<br />
die Erstellung eines Merkblattes über die Verwertung von<br />
Tunnelausbruchmaterial.<br />
Daniel Resch<br />
Lehrstuhl für Subsurface Engineering<br />
an der MUL seit: 2009<br />
subsurface@unileoben.ac.at<br />
www.subsurface.at<br />
Robert Galler<br />
Lehrstuhl für Subsurface Engineering<br />
an der MUL seit: 2006<br />
robert.galler@unileoben.ac.at<br />
www.subsurface.at<br />
Die mögliche Verwertung von Tunnelausbruchmaterial<br />
wird seit Februar 2009 im Rahmen eines<br />
von der Forschungsförderungsgesellschaft geförderten<br />
und von der Montanuniversität <strong>Leoben</strong><br />
bzw. dem österreichischen Betonverein geleiteten<br />
Forschungsprojektes untersucht. Unterstütz wird<br />
das Forschungsprojekt außerdem von namhaften<br />
Auftraggebern und Baufirmen des österreichischen<br />
Kraftwerks- und Tunnelbaus.<br />
Als Ziele des Forschungsprojektes wurden eine<br />
maximale Verwertung des anfallenden Ausbruchmaterials,<br />
eine optimale Wirtschaftlichkeit der gesamten<br />
Materialbewirtschaftung und die Minimierung<br />
der Umweltbelastung durch Materialtransport und<br />
–aufbereitung festgelegt.<br />
Forschungspartner:<br />
Klaus Lassnig<br />
Lehrstuhl für Geologie und Lagerstättenlehre<br />
an der MUL seit: 2009<br />
klaus.lassnig@unileoben.ac.at<br />
www.unileoben.ac.at/institute/geologie<br />
Fritz Ebner<br />
Lehrstuhl für Geologie und Lagerstättenlehre<br />
an der MUL seit: 1986<br />
fritz.ebner@unileoben.ac.at<br />
www.unileoben.ac.at/institute/geologie
Randbedingungen der Verwertung von<br />
Tunnelausbruchmaterial<br />
Die bei einer Verwertung von Tunnelausbruchmaterial zu berücksichtigenden<br />
Randbedingungen werden einer genaueren Betrachtung unterzogen.<br />
gen zu beurteilen. Durch technische Rahmenbedingungen wie die<br />
Lösemethode, die Materialaufbereitung und Baustellenorganisation<br />
(Materialtransport, Zwischenlagerung) können Eigenschaften des<br />
Ausbruchmaterials wie z.B. Kornform, Korngröße und Geochemie<br />
beeinflusst werden.<br />
Entspricht das Ausbruchmaterial einem marktgängigen mineralischen<br />
Rohstoff, sind zusätzlich zu den beschrieben Randbedingungen<br />
auch noch der baustellenexterne Rohstoffbedarf zu berücksichtigen.<br />
Rechtliche Randbedingungen:<br />
Aus rechtlicher Sicht sind vor allem die Fragestellungen bezüglich<br />
des Abfallrechtes, des Eigentums sowie der Vergabe einer Materialverwertung<br />
von Bedeutung.<br />
Tunnelausbruchmaterial fällt in Österreich <strong>zur</strong>zeit in das Regime des<br />
Abfallrechts. Es ist Bodenaushubmaterial, eine Unterkategorie des<br />
Erdaushubs. Hinsichtlich der Beprobung, den definierten Grenzwerten<br />
und der Endlagerung kann das Abfallregime unter Umständen<br />
nachteilig sein.<br />
Baustellenorganisation:<br />
Aufbereitung von Tunnelausbruchmaterial beeinflusst die Materialbewirtschaftung<br />
auf der Baustelle und somit die Baustellenorganisation<br />
erheblich. Zusätzlich zu den herkömmlichen Flächen für die<br />
Baustelleneinrichtung sind große Flächen für Zwischendeponien<br />
und Aufbereitungsanlagen vorzuhalten.<br />
Daniel Resch<br />
Lehrstuhl für Subsurface Engineering<br />
an der MUL seit: 2009<br />
subsurface@unileoben.ac.at<br />
www.subsurface.at<br />
Robert Galler<br />
Lehrstuhl für Subsurface Engineering<br />
an der MUL seit: 2006<br />
robert.galler@unileoben.ac.at<br />
www.subsurface.at<br />
Die Verwertung des Ausbruchmaterials ist wesentlich<br />
von den Eigenschaft und damit der Qualität des Ausbruchmaterials<br />
abhängig. Zusätzlich sind jedoch auch<br />
technische, rechtliche und wirtschaftliche Randbedingungen<br />
zu berücksichtigen. Eine erste Abschätzung<br />
einer möglichen Verwertung kann nach Beurteilung<br />
geotechnischer, geochemischer und mineralogischer<br />
Parameter des anstehenden Gebirges erfolgen. Ist<br />
demnach eine Verwertung möglich sind in weiterer<br />
Folge technische und rechtliche Rahmenbedingun-<br />
Martin Entacher<br />
Lehrstuhl für Subsurface Engineering<br />
an der MUL seit: 2011<br />
martin.entacher@unileoben.ac.at<br />
www.subsurface.at
Functional Polymeric Materials for Solar<br />
Thermal Applications<br />
Development and Optimization of Thermotropic Overheating Protection Glazings<br />
for Facades and Solar Thermal Collectors.<br />
application demonstration of thermotropic overheating<br />
protection layers produced from polymeric materials.<br />
Specific focus is given to the establishment of relationships<br />
between the formulation, the morphology, and the<br />
light-shielding efficiency of the functional layers, based on<br />
sound principles of polymer physics and materials science<br />
as well as solar physics.<br />
Structure-property-relationships established so far for<br />
thermotropic layers developed within this research project<br />
revealed some major routes for further material<br />
optimization. First, the optimization of the primary performance<br />
property of the thermotropic materials, i.e. reduction<br />
in solar transmittance, requires the adjustment of the<br />
scattering domain size and shape. Second, durability and<br />
long-term stability of the thermotropic layers have to be<br />
improved. These issues are currently under investigation.<br />
Project funding: Land Steiermark, Zukunftsfonds<br />
Katharina Resch<br />
Lehrstuhl für Werkstoffkunde und Prüfung der<br />
Kunststoffe<br />
an der MUL seit: 2010<br />
katharina.resch@unileoben.ac.at<br />
www.kunststofftechnik.at<br />
Zur Person:<br />
Studium Kunststofftechnik<br />
2008: Promotion<br />
2009: Preis der Dr. Maria Schaumayer Stiftung<br />
Projektleiterin am Polymer Competence Center <strong>Leoben</strong><br />
Thermotropic glazings change their light<br />
transmittance from highly transparent to<br />
opaque upon reaching a certain threshold<br />
temperature reversibly. Such thermofunctional<br />
materials may provide overheating<br />
protection for facades and solar<br />
thermal collectors. However, appropriate<br />
thermotropic glazings are not available so<br />
far. The overall objective of this research<br />
work is the development, modeling and<br />
Forschungspartner:<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Physik und Morphologie von Kunststoffen<br />
Umweltaspekte der Kunststoffanwendung<br />
Kunststoffe für solar-thermische Anwendungen
Funktionelle Harze<br />
Untersuchung und Optimierung des Aushärteverhaltens von Epoxid(EP)-,<br />
Acryl- und Phenol-Formaldehyd(PF)-Harzen sowie Evaluierung alternativer<br />
Vernetzungsverfahren.<br />
Härtungsverfahren<br />
• Die thermische Härtung im Autoklav mittels hohem<br />
Druck und Temperaturen wird vor allem im Bereich der<br />
Automobil- und Luftfahrtindustrie eingesetzt.<br />
• Die Härtung von Harzen mittels energiereicher Strahlung<br />
(UV-Licht oder e-Beam) wird vor allem bei Beschichtungen<br />
ebener Bauteile und für Klebeverbindungen und<br />
Schutzlackierungen bei der Herstellung von Leiterplatten<br />
und Mikrochips eingesetzt.<br />
Forschungspartner:<br />
Gisbert Riess<br />
Lehrstuhl für Chemie der Kunststoffe<br />
an der MUL seit: 2001<br />
gisbert.riess@unileoben.ac.at<br />
www.kunststofftechnik.at<br />
Industrielle<br />
Partnerunternehmen<br />
Rebecca Kramer<br />
Lehrstuhl für Chemie der Kunststoffe (PCCL)<br />
an der MUL seit: 2009<br />
rebecca.kramer@pccl.at<br />
www.kunststofftechnik.at<br />
Kunstharze werden in vielen Bereichen des täglichen<br />
Lebens eingesetzt, wie in der Abbildung<br />
links zu sehen ist. Von großer Bedeutung für die<br />
Anwendung ist eine möglichst vollständige Vernetzung<br />
(Härtung) des ursprünglich flüssigen Harzes,<br />
um die für die Anwendung erforderlichen Eigenschaften<br />
zu erreichen.<br />
Des Weiteren wird durch die vollständige Härtung<br />
ein Ausdampfen von leicht flüchtigen, oftmals<br />
gesundheitlich bedenklichen Substanzen verringert<br />
bzw. verhindert.<br />
Sandra Schlögl<br />
Lehrstuhl für Chemie der Kunststoffe (PCCL)<br />
am PCCL seit: 2006<br />
sandra.schloegl@pccl.at<br />
www.kunststofftechnik.at<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Optimierung und Charakterisierung von EP- und<br />
PF-Harzsystemen<br />
Oberflächenanalytik<br />
Entwicklung und Optimierung UV-härtbarer Harzsysteme
Selbstregelnde elektrokeramische<br />
Strukturbauteile<br />
Der PTC-Effekt von BaTiO 3 -Keramik wird für selbstregelnde Heizer eingesetzt.<br />
Durch den keramischen Spritzguss können komplizierte Bauteile hergestellt<br />
werden, deren Funktion mit FEM optimiert wird.<br />
Spritzgießtechnologie herstellbar sind<br />
(z.B. Heizerdüse für Flüssigkeiten, siehe<br />
Bild rechts).<br />
Für die Auslegung dieser funktionskeramischen<br />
Strukturbauteile wurde ein<br />
mathematisches Modell entwickelt, das<br />
die multiphysikalische Situation (thermisch,<br />
elektrisch, fluiddynamisch) und<br />
das hoch nichtlineare Materialverhalten<br />
zuverlässig abbildet.<br />
Sören Röhrig<br />
Institut für Struktur- und Funktionskeramik<br />
an MUL und MCL seit: 2009<br />
soeren.roehrig@mcl.at<br />
www.isfk.at<br />
Zur Person:<br />
Studium der Werkstofftechnik Glas und Keramik an der<br />
Fachhochschule Koblenz, Deutschland<br />
seit 2010: Dissertation<br />
Bariumtitanat zeigt bei geeigneter Dotierung ein ausgeprägtes,<br />
temperaturabhängiges Widerstandsverhalten.<br />
Infolge eines Phasenübergangs steigt der elektrische<br />
Widerstand exponentiell um mehrere Größenordnungen<br />
an (PTC-Effekt, siehe Bild links). Diese Eigenschaft<br />
ermöglicht den Bau von selbst regulierenden Heizern,<br />
weil sich die Wärmeerzeugung bei Überschreiten einer<br />
kritischen Temperatur (i.e. Curie-Temperatur) drastisch<br />
reduziert. Zudem ist dieser „Schaltvorgang“ reversibel,<br />
sodass sich nach Abkühlung wieder die ursprüngliche<br />
Heizleistung einstellt.<br />
Für spezielle Anwendungen werden geometrisch komplizierte<br />
Bauteile benötigt, welche durch die keramische<br />
Forschungspartner:<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Modellierung und Designanalyse<br />
selbstregelnder keramischer Heizer
Recycling komplexer schwermetallhaltiger<br />
Rückstände<br />
Ziel der Forschungsarbeiten im Bereich des Recyclings komplexer schwermetallhaltiger<br />
Rückstände wie Stäube, Schlämme und spezieller Schlacken ist die<br />
möglichst simultane Rückgewinnung von mehreren Wertmetallen wie beispiels-<br />
weise Zink, Blei, Kupfer und Eisen.<br />
clings ist die simultane und vollständige Gewinnung dieser Wertmetalle<br />
bzw. deren Rückführung in den Herstellungsprozess.<br />
Die Aufarbeitung der Rückstände erfolgt über die Behandlung auf<br />
einem reduzierenden Metallbad. Diese Anordnung ermöglicht eine<br />
simultane Gewinnung der Wertmetallfraktion. Eine Trennung der<br />
jeweiligen Wertstoffe wird als Legierung, separate Flüssigphase oder<br />
über die Gasphase vorgenommen.<br />
Am Lehrstuhl für Nichteisenmetallurgie steht ein Top-Blown-Rotary-<br />
Converter, kurz TBRC, für die Untersuchungen hinsichtlich Recycling<br />
von komplexen schwermetallhaltigen Reststoffen <strong>zur</strong> Verfügung.<br />
Aufgrund der besonderen Eignung dieser Art Konverter für die Aufarbeitung<br />
von Reststoffen ist dieses Aggregat sehr häufig im industriellen<br />
Metallrecycling vorzufinden. Durch den optimalen Kompromiss<br />
zwischen entsprechender Größe (Fassungsvermögen ca. 90l) und<br />
Flexibilität der vorhandenen Anlage ist eine industrienahe Forschung<br />
realisierbar.<br />
René Rumpold<br />
Lehrstuhl für Nichteisenmetallurgie<br />
an der MUL seit: 2011<br />
rene.rumpold@unileoben.ac.at<br />
www.nichteisenmetallurgie.at<br />
Gerald Schneeberger<br />
Lehrstuhl für Nichteisenmetallurgie<br />
an der MUL seit: 2011<br />
gerald.schneeberger@unileoben.ac.at<br />
www.nichteisenmetallurgie.at<br />
Reststoffe aus metallurgischen Prozessen beinhalten<br />
zum Teil hohe Mengen an unterschiedlichen Wertmetallen.<br />
Aus diesem Grund, aber auch infolge ständig steigender<br />
umweltpolitischer Auflagen und damit verbundenen<br />
Deponiekosten, ist die Aufarbeitung dieser Rohstoffe<br />
sinnvoll. Das betreffende Christian Doppler Labor<br />
beschäftigt sich intensiv mit folgenden Rückständen:<br />
• Stäube aus der Kupferindustrie<br />
• Stäube aus der Bleiindustrie<br />
• Schlacken aus der Bleiindustrie<br />
• EAF-Filterstäube<br />
• BOF-Filterstäube<br />
• Laugungsrückstände aus der Zinkindustrie<br />
Die Hauptkomponente dieser Reststoffe ist überwiegend<br />
Zink, aber auch Blei, Zinn, Kupfer und teilweise Silber<br />
weisen signifikant hohe Gehalte auf. Das Ziel des Recy-<br />
Forschungspartner:<br />
Forschungsschwerpunkte:<br />
Recycling schwermetallhaltiger Rückstände<br />
Simultane Metallrückgewinnung<br />
Schlackengleichgewichte, Edelmetalle