Prediction of PA12 melt viscosity in Laser Sintering by a Time and Temperature dependent rheological model

Ein auf Basis von Prozessdaten kalibriertes Viskositätsmodell wird vorgeschlagen und zur Vorhersage der Viskosität einer Polyamid 12 (PA12) Kunststoffschmelze als Funktion von Zeit, Temperatur und Schergeschwindigkeit angewandt. Im ersten Schritt wurde das Viskositätsmodell aus experimentellen Daten abgeleitet. Es beruht hauptsächlich auf dem drei-parametrigen Ansatz von Carreau, wobei zwei zusätzliche Verschiebungsfaktoren eingesetzt werden. Die Temperaturabhängigkeit der Viskosität wird mithilfe des Verschiebungsfaktors aT von Arrhenius berücksichtigt. Ein weiterer Verschiebungsfaktor aSC (Structural Change) wird eingeführt, der die Strukturänderung von PA12 als Folge der Prozessbedingungen beim Lasersintern beschreibt. Beobachtet wurde die Strukturänderung in Form einer signifikanten Viskositätserhöhung. Es wurde geschlussfolgert, dass diese Viskositätserhöhung auf einen Molmassenaufbau zurückzuführen ist und als Nachkondensation verstanden werden kann. Abhängig von den Zeit- und Temperaturbedingungen wurde festgestellt, dass die Viskosität als Folge des Molmassenaufbaus exponentiell gegen eine irreversible Grenze strebt. Die Geschwindigkeit dieser Nachkondensation ist zeit- und temperaturabhängig. Es wird angenommen, dass die Pulverbetttemperatur einen Molmassenaufbau verursacht und es damit zur Kettenverlängerung kommt. Dieser fortschreitende Prozess der zunehmenden Kettenlängen setzt molekulare Beweglichkeit herab und unterbindet die weitere Nachkondensation. Der Verschiebungsfaktor aSC drückt diese physikalisch-chemische Modellvorstellung aus und beinhaltet zwei zusätzliche Parameter. Der Parameter aSC,UL entspricht der oberen Viskositätsgrenze, wohingegen k0 die Strukturänderungsrate angibt. Es wurde weiterhin festgestellt, dass es folglich nützlich ist zwischen einer Fließaktivierungsenergie und einer Strukturänderungsaktivierungsenergie für die Berechnung von aT und aSC zu unterscheiden. Die Optimierung der Modellparameter erfolgte mithilfe eines genetischen Algorithmus. Zwischen berechneten und gemessenen Viskositäten wurde eine gute Übereinstimmung gefunden, so dass das Viskositätsmodell in der Lage ist die Viskosität einer PA12 Kunststoffschmelze als Folge eines kombinierten Lasersinter Zeit- und Temperatureinflusses vorherzusagen. Das Modell wurde im zweiten Schritt angewandt, um die Viskosität während des Lasersinter-Prozesses in Abhängigkeit von der Energiedichte zu berechnen. Hierzu wurden Prozessdaten, wie Schmelzetemperatur und Belichtungszeit benutzt, die mithilfe einer High-Speed Thermografiekamera on-line gemessen wurden. Abschließend wurde der Einfluss der Strukturänderung auf das Viskositätsniveau im Prozess aufgezeigt.

Brain electric correlates of strong belief in paranormal phenomena: intracerebral EEG source and regional Omega complexity analyses

The neurocognitive processes underlying the formation and maintenance of paranormal beliefs are important for understanding schizotypal ideation. Behavioral studies indicated that both schizotypal and paranormal ideation are based on an overreliance on the right hemisphere, whose coarse rather than focussed semantic processing may favor the emergence of 'loose' and 'uncommon' associations. To elucidate the electrophysiological basis of these behavioral observations, 35-channel resting EEG was recorded in pre-screened female strong believers and disbelievers during resting baseline. EEG data were subjected to FFT-Dipole-Approximation analysis, a reference-free frequency-domain dipole source modeling, and Regional (hemispheric) Omega Complexity analysis, a linear approach estimating the complexity of the trajectories of momentary EEG map series in state space. Compared to disbelievers, believers showed: more right-located sources of the beta2 band (18.5-21 Hz, excitatory activity); reduced interhemispheric differences in Omega complexity values; higher scores on the Magical Ideation scale; more general negative affect; and more hypnagogic-like reveries after a 4-min eyes-closed resting period. Thus, subjects differing in their declared paranormal belief displayed different active, cerebral neural populations during resting, task-free conditions. As hypothesized, believers showed relatively higher right hemispheric activation and reduced hemispheric asymmetry of functional complexity. These markers may constitute the neurophysiological basis for paranormal and schizotypal ideation.

Face-elicited ERPs and affective attitude: brain electric microstate and tomography analyses

Objectives: Although behavioral studies have demonstrated that normative affective traits modulate the processing of facial and emotionally charged stimuli, direct electrophysiological evidence for this modulation is still lacking. Methods: Event-related potential (ERP) data associated with personal, traitlike approach- or withdrawal-related attitude (assessed post-recording and 14 months later) were investigated in 18 subjects during task-free (i.e. unrequested, spontaneous) emotional evaluation of faces. Temporal and spatial aspects of 27 channel ERP were analyzed with microstate analysis and low resolution electromagnetic tomography (LORETA), a new method to compute 3 dimensional cortical current density implemented in the Talairach brain atlas. Results: Microstate analysis showed group differences 132-196 and 196-272 ms poststimulus, with right-shifted electric gravity centers for subjects with negative affective attitude. During these (over subjects reliably identifiable) personality-modulated, face-elicited microstates, LORETA revealed activation of bilateral occipito-temporal regions, reportedly associated with facial configuration extraction processes. Negative compared to positive affective attitude showed higher activity right temporal; positive compared to negative attitude showed higher activity left temporo-parieto-occipital. Conclusions: These temporal and spatial aspects suggest that the subject groups differed in brain activity at early, automatic, stimulus-related face processing steps when structural face encoding (configuration extraction) occurs. In sum, the brain functional microstates associated with affect-related personality features modulate brain mechanisms during face processing already at early information processing stages.