Untersuchung zur Reduzierung des Verzugs durch Vorwärmung bei der Herstellung von Aluminiumbauteilen mittels SLM

Das generative Fertigungsverfahren Selective Laser Melting (SLM) wird zur direkten Herstellung von metallischen Funktionsbauteilen verwendet. Während des Bauprozesses entstehen durch den schichtweisen Aufbau und die lokale Energieeinbringung mittels eines fokussierten Laserstrahls thermisch induzierte Eigenspannungen, die zu Verzug des Bauteils oder von Bauteilbereichen führen können. Üblicherweise werden die Verzüge durch Stützstrukturen zwischen Bauteil und Substratplatte verhindert. Jedoch ist es nicht immer möglich alle Bereiche eines Bauteils, je nach Komplexität der Geometrie oder Zugänglichkeit, mit Stützstrukturen zu versehen bzw. diese wieder zu entfernen. Durch eine Vorwärmung der Substratplatte während des Bauprozesses können die Verzüge reduziert oder ganz vermieden werden. Jedoch ist bisher keine systematische Untersuchung des Einflusses der Vorwärmung auf Verzüge von Aluminium Bauteilen durchgeführt worden. Ziel dieser Arbeiten ist daher die systematische Untersuchung der Auswirkung einer Vorwärmung beim SLM von Aluminiumbauteilen und die Ermittlung der geeigneten Vorwärmtemperatur, bei der nahezu keine Verzüge mehr entstehen. Eine signifikante Verzugsreduzierung im Vergleich zu den Verzügen ohne Vorwärmung zeigt sich ab einer Vorwärmtemperatur von 150°C. Bei einer Vorwärmtemperatur von 250°C sind im Rahmen der Messgenauigkeit unabhängig von der untersuchten Twincantilever Testgeometrie keine Verzüge mehr feststellbar. Neben der Reduzierung der Verzüge verhindert die Vorwärmung außerdem spannungsbedingte Risse im Bauteil, die ohne Vorwärmung zum Abreißen von Teilen der Testgeometrie führen können. Mit 90 HV 0,1 bei 250°C Vorwärmtemperatur ist die Härte größer als die geforderte Mindesthärte nach DIN EN 1706 von Druckgussbauteilen aus dem Werkstoff AlSi10Mg. Aus diesem Ergebnis kann abgeleitet werden, dass eine Vorwärmtemperatur von 250°C geeignet ist, Bauteile aus dem Werkstoff AlSi10Mg mit SLM defektfrei und prozesssicher herzustellen und Verzüge vollständig zu vermeiden.

Das Thema „Energie“ in der wissenschaftlichen Zukunftsforschung

Der Umbau der durch den Einsatz fossiler Energieträger dominierten Energiesysteme steht weit oben auf der politischen Agenda. Angesichts des fortschreitenden Klimawandels, der Ressourcenverknappung und des ökonomischen Aufholens der Schwellen- und Entwicklungsländer wird diese Frage immer dringlicher. Zahlreiche politische, gesellschaftliche, ökonomische und ökologische Herausforderungen sind mit diesem Umbau verbunden. Angesichts der Langlebigkeit der heute gebauten Infrastrukturen ergibt sich hieraus ein zentrales Feld für die wissenschaftliche Zukunftsforschung. Der Einsatz von Energieszenarios ist über Jahre erprobt und trotz zahlreicher methodischer und inhaltlicher Unsicherheiten bei der Erarbeitung der Szenariostudien bleiben sie unersetzlich – sofern sie wissenschaftliche Standards hinsichtlich der Wertneutralität und Überprüfbarkeit erfüllen. Auch in der geographischen Forschung findet sich das Thema „Energie“ wieder verstärkt auf der Agenda. Bereits vor dem Hintergrund der Ölpreiskrisen in den 1970er-Jahren setzten sich Geographinnen und Geographen mit Energiethemen auseinander – angesichts des anstehenden Umbaus der Energiesysteme wird auch wieder die Frage aktuell, inwiefern sich die Transformation des Energiesystems und die Raumstruktur gegenseitig beeinflussen. Dabei werden nicht nur inhaltliche Fragen aufgeworfen, vielmehr ist auch zu klären, wie sich das Thema „Energie“ in die etablierten geographischen Forschungsdisziplinen von der Klimageographie über die Wirtschafts- und Bevölkerungsgeographie bis hin zur Siedlungsgeographie eingliedern lässt. Die Ausführungen im vorliegenden Artikel gehen noch einen Schritt weiter und werfen die Frage auf, inwiefern sich durch die Verbindung geographischer Forschung und Energiethemen auch ein neues methodisches Experimentierfeld auftut. Konkret wird aufgezeigt, dass die Geographie verstärkt den Blick in die Zukunft wagen und sich von der Analyse rezenter Strukturen lösen sollte. Die Frage der zukünftigen Raumstrukturen angesichts des Umbaus der Energiesysteme ist von zentraler Bedeutung, unter Anwendung von Methoden der wissenschaftlichen Zukunftsforschung muss die Geographie hier antworten liefern.

'Balance of Terror' -- Rival Militias and Vigilantes in Nigeria

Militias and vigilantes that assume public authority by fighting crime reject the laws of the state, yet they have no other set of rules to regulate their activities. Many of them claim to be accountable to their ethnic or religious community on whose behalf they operate. But their communities have found no means to institutionalise control over them. Moreover, there are no institutions to settle conflicts between different militias and vigilantes. On a local level, rival groups have reached informal arrangements. However, these compromises are unstable, as they reflect fragile alliances and shifting balances of power. Leaders of militias and other 'self-determination groups' have suggested organising a conference of all ethnic nationalities in Nigeria in order to design a new constitution that would give militias and vigilantes a legal role and define their authority. But the groups compared in this article – Oodua People's Congress, Sharia Vigilantes, Bakassi Boys, MASSOB, and Niger Delta militias – pursue very divergent interests, and they are far from reaching a consensus on how to contain violence between them.

Das prognosebasierte Reservierungsverfahren - ein Ansatz zur Reduzierung der mittleren Fahrzeit in einer Regalfläche

Die neu entwickelte Belegungsstrategie basiert auf prognostizierten Verweildauern (VWD) und Zwischenankunftszeiten der Ladeeinheiten (LE) des Sortiments. Für jede Ladeeinheit, die im Lager ankommt wird berechnet, wie viele Ladeeinheiten während der Verweildauer dieser aktuellen Ladeeinheit voraussichtlich ankommen und das Lager auch in diesem VWD-Zeitraum wieder verlassen. In Abhängigkeit der aktuellen Lagerbelegung werden für die in dem Zeitraum ankommenden Ladeeinheiten Lagerfächer reserviert und erst anschließend die eingehende Ladeeinheit in das fahrzeitgünstigste, freie und nicht reservierte Lagerfach eingelagert. Eine zusätzliche Berücksichtigung des Energiebedarfes für die Ein- und Auslagerung ist möglich. Das prognosebasierte Reservierungsverfahren wurde neben den gängigen Belegungsstrategien in einem parametrisierbaren Simulationsmodell umgesetzt. Die Belegungsstrategien wurden anhand verschiedener Szenarien getestet und verglichen. Ein zusätzlich entwickelter Benchmark gibt Auskunft über die Qualität der Simulationsergebnisse.

Einfügen als Kulturtechnik

Der Architekt und Pritzker-Preisträger von 2012 Wang Shu und seine Frau Lu Wenyu setzen traditionelle chinesische Baukultur neu um. Das kommt insbesondere im Fügen alter und neuer Materialien nach tradierten Handwerksregeln zum Ausdruck. Das theoretische wie praktische Interesse am lokalen Handwerk führen sie unter anderem auf die Beschäftigung mit den chinesischen Literati zurück. Auf diese Weise widersetzen sie sich der heute vorherrschenden Ökonomie im chinesischen Baugewerbe. Sie aktualisieren nicht nur das traditionelle chinesische Handwerk, sondern setzen sich auch für eine Nachhaltigkeit ein, in welcher die zeitliche Entwicklung im Zusammenhang mit bestimmten Erfahrungsräumen gesehen wird. Mittels Improvisationen und Handwerk lassen Wang Shu und Lu Wenyu die alten kulturellen Traditionen mit spezifischen Ästhetiken in einem neuen Licht einer anderen gegenwärtigen Moderne wieder aufscheinen.

Urban Glow

Beim Übergang von der Kassler Innenstadt zu den Randlagen der Fußgängerzone verschiebt sich die Wahrnehmung von einer belebten Einkaufsstraße zu einem aussterbenden Quartier mit einem zunehmendem Leer­stand von Ladenflächen. Das Projekt mit dem Titel „Urban Glow“, welches an der Schnittstelle von Architektur und Kunst agiert, geht der Frage nach, wie dieser Stadtraum mit Hilfe minimaler architektonischer Eingriffe wieder in das Bewusstsein der Bewohner geholt werden kann.