Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Study of manufacture of CF/Al-MMC with aid of the gas pressure infiltration method

Hufenbach W., Gude M., Czulak A., Engelmann F.

Kompozyty

|

2010

|

R. 10, nr 3

213-217

EN

Constantly rising demands on extremely stressed lightweight structures, particularly in traffic engineering as well as in machine building and plant engineering, increasingly require the use of endless fibre-reinforced composite materials which, due to their selectively adaptable characteristics profiles, are clearly superior to conventional monolithic materials. Especially composites with textile reinforcement offer the highest flexibility for the adaptation of the reinforcing structure with regard to complex loading conditions. The load-adapted combination of three-dimensional reinforced semi-finished fibre products (textile preforms) made from carbon fibres (CF) with aluminium light metal alloys (Al) offers a considerable lightweight construction potential, which up to now has not been exploited. The textile CF reinforcements embedded in the light metal matrix offers improved properties of these metal matrix composites (MMC), thus causing better creep resistance, especially at high operating temperatures, and good energy absorption behaviour, as well as increased stiffness and strength. In addition, loadadapted CF/Al-MMC, due to the relatively high stiffness and strength of the metal matrix, allow the introduction of extremely high forces, thereby enabling a much better exploitation of the existing lightweight construction potential of this material in comparison to other composite materials. These studies show that the gas pressure infiltration technique was successfully used to prepare composites consisting of unidirectional as well as bidirectional Ni-coated carbon fibres in different Al-alloy matrix systems and using of graphite moulds. Most of these investigations aim at the use of high tensile strength (HTS) fibres despite high reactivity with Al.

PL

Stale rosnące wymagania w stosunku do ekstremalnie obciążonych konstrukcji lekkich, szczególnie w zakresie inżynierii ruchu drogowego, a także w budowie maszyn i urządzeń, w coraz większym stopniu wymagają stosowania materiałów kompozytowych wzmocnionych włóknami ciągłymi, które z powodu ich dopasowanych właściwości posiadają wyraźnie większe możliwości od tradycyjnych monolitycznych materiałów. Zwłaszcza kompozyty włókniste oferują największe możliwości dostosowania struktury wzmocnienia do złożonych warunków obciążenia. Odpowiednio dopasowane połączenie trójwymiarowo wzmocnionych półfabrykatów w postaci preform wykonanych z włókien węglowych (CF) z metalami lekkich stopów aluminium (Al) oferuje ogromny potencjał konstrukcji lekkich, który do tej pory nie został wykorzystany. Wzmocnienie węglowe w osnowie metali lekkich oferuje lepsze właściwości otrzymanych materiałów kompozytowych (MMC) z lepszą odpornością na pełzanie, szczególnie w wysokich temperaturach pracy, dobrą absorpcją energii, a także poprawę sztywności i wytrzymałości. Ponadto odpowiednio dostosowany do obciążenia CF/Al-MMC, ze względu na stosunkowo dużą sztywność i wytrzymałość osnowy metalowej, umożliwia przeniesienie dużych obciążeń, co pozwala na jeszcze lepsze wykorzystanie istniejącego potencjału tego materiału w porównaniu do innych materiałów kompozytowych. Przedstawione badania pokazują, że metoda infiltracji gazowej (GPI) została z powodzeniem wykorzystywana do wytwarzania kompozytów metalowych wzmocnionych jedno- i dwukierunkowo włóknami z powłoką Ni z różnymi stopami Al. z wykorzystaniem form grafitowych. W większości z tych badań użyto włókien o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie (HTS) pomimo dużej reaktywności z Al.

2

Influence of different aluminium alloys on the material properties of CF/Al-MMC manufactured by GPI method

Hufenbach W., Gude M., Czulak A., Engelmann F.

Kompozyty

|

2010

|

R. 10, nr 2

143-148

EN

Carbon fibre (CF) reinforced aluminium (Al) composites show a high potential for lightweight design of structural components subjected to thermo-mechanical loadings. The relatively high stiffness and strength of the metal matrix allow the introduction of extremely high forces, thereby enabling a much better exploitation of the existing lightweight construction potential of this material in comparison to other composite materials. The manufacture of CF/Al-composites by the help of an advanced differential gas pressure infiltration (GPI) technique was developed at ILK, TU Dresden. Specimens made of carbon fibre reinforced aluminium metal matrix composites (CF/Al-MMC) were manufactured by GPI technology using moulds of graphite, nickel coated carbon fibres and different types of aluminium matrices. Examinations such as tensile tests, microscopic analysis and inspections of fracture surfaces provide a relation between mechanical properties of the manufactured CF/Al-MMC and the formation of their microstructure during the gas pressure infiltration process subjected to the type of aluminium matrix.

PL

Kompozyty wykonane z aluminium (Al) wzmocnionego włóknem węglowym (CF) wykazują ogromny potencjał w konstrukcjach lekkich elementów poddanych termomechanicznym obciążeniom. Stosunkowo duża sztywność i wytrzymałość osnowy metalowej umożliwia przeniesienie niezwykle dużych obciążeń, co pozwala na znacznie lepsze wykorzystanie istniejących możliwości konstrukcyjnych tego materiału w porównaniu do innych materiałów kompozytowych. Produkcja kompozytów CF/Al- za pomocą zaadaptowanej infiltracji ciśnieniowej (GPI) została opracowana w ILK, TU Dresden. Próbki aluminium wzmocnionego włóknem węglowym (CF/Al-MMC) zostały wykonane technologią GPI z użyciem form grafitowych z wykorzystaniem włókien węglowych powlekanych niklem oraz różnych rodzajów osnów aluminiowych. Przeprowadzone badania wytrzymałości na rozciąganie oraz analiza mikroskopowa powierzchni pękania pozwoliły dostarczyć informacji o zależnościach pomiędzy właściwościami mechanicznymi wytwarzanych CF/Al-MMC oraz powstałą mikrostrukturą w czasie procesu infiltracji gazowej w odniesieniu do rodzaju zastosowanej osnowy aluminiowej.

3

Rapidly reconstructing the Femur - how artificial intelligence can help

Baksi S., Engelmann F., Grote K. H.

Prace Naukowe Instytutu Technologii Maszyn i Automatyzacji Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

2004

|

Vol. 85, nr 42

5-12

EN

Femur is the largest bone in a human. It connects the pelvic bone to the knee, and plays a vital role in carrying load, running and other physical activities. Its shape and contour is of prime importance while performing total hip or knee replacements. Three Dimensional (3D) image reconstructions of the Femur are essential for total or partial replacement procedures using artificial implants, crouch and gait analysis, kinematics of the knee and hip and other bio mechanical procedures. "Intelligent" materials and implants are being developed for knee and hip replacements and there is a demand for prototypes to be used as practice benches to check out interactions of the bone with the implant before the actual surgery. 3D imaging of the Femur is a difficult task due to its complex shape. It requires high skill levels, which, in turn affects the speed of reconstruction and limits the use of this technology. However, the thigh bone in a human, maintains its structural appearance, irrespective of heritage or size. This similarity facilitates use of various features of artificial intelligence for 3D image prediction. The reproductions using artificial intelligence will not require high skill levels as the difficult job can be executed by "Trained" computer programs. Such programs will not only be able to reconstruct bone images quickly, but it can also be used for prediction of structures in case of loss of continuity. This paper presents the current technologies used in medical imaging and proposes a method for integration of theories from artificial intelligence for rapid reproduction of the Femur.

4

Development of a competence center for rapid prototyping

Grote K. H., Engelmann F., Fietz R.

Prace Naukowe Instytutu Technologii Maszyn i Automatyzacji Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

2004

|

Vol. 85, nr 42

125-136

5

New methods of research and development in the "experimentelle fabrik"

Beyer C., Brockop S., Engelmann F.

Prace Naukowe Instytutu Technologii Maszyn i Automatyzacji Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

2003

|

Vol. 84, nr 41

83-92

EN

The successful development of new high-quality products ensures stable volumes of sales for companies. But the time from the idea to the market launch is continuously cut. There is less time to find new solutions, to check and improve the design. To market a profitable product, a lot of obstacles, for example the technological barrier, exist particularly to small and medium-sized enterprises (SME). Commonly an engineer in SMEs is simultaneous working on different tasks, like manufacturing, distribution and development, and on different projects. The consequence is, that the benefits of new technologies respectively the process chains are unknown, are not controlled, or the technology, materials and software are too expensive. Therefor companies develop and produce whatever can directly be financed and paid for, independent from existing technological, humanitarian, or personal interests. To reduce the barriers especially for small and medium-sized enterprises, new methods are studied at the Experimentelle Fabrik (Experimental Factory in Magdeburg, Germany) /1/. Based on the model of the Open Source Idea, known form computer science, it might be possible to bundle the small resource of material and manpower. The example Linux shows the success of this method. Also, under different circumstances, the American Express Company, known from its credit card, has opened a forum for small business owners, to exchange ideas of financing, bill paying and investments (www.openinla.com).First this paper will introduce the model of open source software development, followed by examples how this method could be used and how the Experimentelle Fabrik used the idea of open source to develop new products. The research of this method is in a beginning stage. This paper is a contribution to the discussion for a new way of research and development, which is an option for small enterprises and entrepreneurs to use their creativity for their own interests in product development.