Publications and presentations

Layher, Michel; Bliedtner, Jens; Schilling, Martin; Schmidt, Leander; Schricker, Klaus; Bergmann, Jean Pierre; Klaeger, Uwe; Chodura, Erika; Kramer, Hannes
Conceptual development of a high-productive fabrication system for additive manufactured large-scale items from arbitrarily chosen plastics. - In: DDMC 2018, (2018), S. 102-107

Schricker, Klaus;
Charakterisierung der Fügezone von laserbasiert gefügten Hybridverbunden aus teilkristallinen thermoplastischen Kunststoffen und Metallen. - Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2018. - 1 Online-Ressource (204 Seiten). - (Fertigungstechnik - aus den Grundlagen für die Anwendung ; Band 8)
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2018

Das thermische Fügen ermöglicht die direkte Herstellung von Kunststoff-Metall-Verbunden ohne Verwendung von Zusatzstoffen oder Fügehilfselementen. Im Rahmen der Arbeit wurde die Fügezone zwischen teilkristallinen Kunststoffen und Metallen im laserbasierten Fügen beschrieben und der Einfluss auf die mechanischen Verbundeigenschaften ermittelt. Zur Abbildung eines breiten Anwendungsspektrums wurden die Untersuchungen anhand von Aluminium (EN AW 6082) und Stahl (X5CrNi18-10) sowie für PA 6, PA 6.6 und PP durchgeführt. Die Charakterisierung der Fügezone erfolgte an Punktverbindungen sowie unter Einsatz eines Halbschnittversuchsstandes. Auf Basis von experimentellen Untersuchungen sowie der thermischen Simulation konnte die Fügezone anhand charakteristischer Isothermen verallgemeinert werden. Darauf aufbauend wurden wesentliche Vorgänge innerhalb der Fügezone (Schmelzen/Erstarren, Blasenbildung, Strömung) erfasst und mit dem Temperaturfeld bzw. werkstoffspezifischen Eigenschaften verknüpft. Die Schmelzzone innerhalb des Kunststoffes ist dabei maßgeblich für die Verbundherstellung zwischen beiden Werkstoffen und weist gegenüber dem Grundwerkstoff eine veränderte Morphologie sowie modifizierte Materialeigenschaften auf. Die Größe der Schmelzzone zeigt eine hohe Sensitivität gegenüber der Materialstärke des metallischen Fügepartners, der Laserstrahlleistung sowie dem Schmelzintervall des Kunststoffes. Im Hinblick auf die Verbundentstehung wurde die Bedeutung der Temperaturverteilung gegenüber der Fügezeit zur Füllung der Oberflächenstrukturen sowie eine unterstützende Wirkung der Volumenzunahme im Phasenübergang fest-flüssig nachgewiesen.Die gewonnen Erkenntnissen wurden auf Überlappverbindungen übertragen und die Fügezone in Abhängigkeit der Streckenenergie charakterisiert. Darauf aufbauend erfolgte die Untersuchung der mechanischen Eigenschaften eines Verbundes aus PA 6 mit EN AW 6082 hinsichtlich des kohäsiven Versagensverhaltens. Steigende Streckenenergien führten zu einer verringerten Duktilität des Verbundes in der mechanischen Kurzzeitprüfung sowie zu einer nachteiligen Beeinflussung des Ermüdungsverhaltens. Als maßgeblicher Effekt wurde die Sekundärkristallisation des Kunststoffes identifiziert, die auf eine Wärmebehandlung der Schmelzzone im Fügeprozess zurückgeführt und anhand von Auslagerungsversuchen an Vergleichsproben verifiziert werden konnte.

https://www.db-thueringen.de/receive/dbt_mods_00038207

Schricker, Klaus; Bergmann, Jean Pierre
Determination of sensitivity and thermal efficiency in laser assisted metal-plastic joining by numerical simulation. - In: 10th CIRP Conference on Photonic Technologies, (2018), S. 511-517

https://doi.org/10.1016/j.procir.2018.08.133

Alter, Lukas; Heider, Andreas; Bergmann, Jean Pierre
Investigations on copper welding using a frequency-doubled disk laser and high welding speeds. - In: 10th CIRP Conference on Photonic Technologies, (2018), S. 12-16

https://doi.org/10.1016/j.procir.2018.08.003

Schaaf, Benjamin; Abeln, Björn; Richter, Carl Hans Otto; Feldmann, Markus; Glaser, Marcus; Hildebrand, Jörg; Bergmann, Jean Pierre; Baitinger, Mascha; Reshamvala, Marcel; Tsaklakidis, Marco; Siebert, Barbara; Herrmann, Tobias; Haese, Andreas
Development of a mobile device for the evaluation of the current in-situ stress condition in glass - experimental and numerical analysis for bonded and mechanical joints. - In: ce/papers, ISSN 2509-7075, Bd. 2 (2018), 5/6, S. 435-444

Monitoring installation process and utilisation of glass and hybrid components in structural glass has become increasingly important. However, to date, there are no generally accepted standard procedures to evaluate the in-situ stress condition of a built-in glass. With the aid of photoelasticity a qualitative statement of the stress state in the glass can be made. For this reason, a measurement method and a functional model for a mobile device are being developed with which it is possible to measure in-situ and identify stress peaks, for example, due to incorrect assembly of a glass fitting. By supporting finite element method (FEM) simulations it is possible to transfer the qualitative results of photoelastic measurements into quantitative results.

https://doi.org/10.1002/cepa.943