The sectional beam is the essential detail of an overhead conveyor. The construction element is stressed by time-varying mechanical and tribological loads. Here, we discuss the influence of the manufacturing process on the mechanical properties and the serviceability of the extruded profile in a selected application. The development of existing formulas and processing parameters are shown with the objective to expand the material application from WPC-decking to use in mechanical engineering. / Das Tragprofil ist das zentrale Element in einem Hängefördersystem. Das Bauteil wird durch zeitlich veränderliche mechanische und tribologische Lasten beansprucht. Nachfolgend wird der Einfluss des Herstellungsprozesses auf die mechanischen Eigenschaften und die Gebrauchsfähigkeit eines extrudierten Trag- und Gleitprofils aus WPC im gewählten Anwendungsfall vorgestellt. Die notwendige Weiterentwicklung bestehender Rezepturen und Verarbeitungsverfahren wird aufgezeigt, um den Anwendungsbereich des Werkstoffes WPC vom Bereich Terassendielen auf den Maschinenbau zu erweitern.

Im betrieblichen Umweltmanagement wird heute nach den tatsächlichen Ergebnissen eines Umweltmanagementsystems sowie nach konsistenten Kriterien zur deren Messung, Bewertung und Beurteilung gefragt. Dem Ausspruch Galileo Galilei's "Messen, was messbar ist - Messbar machen, was nicht messbar ist" folgend, soll durch das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Förderschwerpunkt "Betriebliche Instrumente für nachhaltiges Wirtschaften (Ina)" geförderte Forschungsprojekt der TU Dresden "Environmental Performance Measurement als Instrument für nachhaltiges Wirtschaften (EPM-KOMPAS)" die Umweltleistungsmessung in deutschen Unternehmen eingeführt werden. Im Vordergrund steht die Entwicklung eines Controllinginstruments zur internen Steuerung der Umweltleistung und die praktische Umsetzung der Umweltleistungsmessung mit Hilfe eines Software-Tools. Die anwendungsorientierte Weiterentwicklung dieses Werkzeuges, bei dem bereits die notwendige Datenverfügbarkeit empirisch validiert wurde, wird in Kooperation mit Unternehmen aus der Maschinenbaubranche erfolgen. Dabei liegt der Fokus bei der Messung der Umweltleistung der einzelnen Unternehmen auf der · Identifikation von Verursachungsgrößen (Performance Drivers) der Umweltleistung und · der Verknüpfung der ökologieorientierten Steuerung mit im Unternehmen vorhandenen betriebswirtschaftlichen Konzepten. Die Steuerung der Umweltleistung erfordert eine Aufspaltung in ihre einzelnen Erfolgskomponenten. Nur so können die Verursachungsgrößen identifiziert werden, die die Entscheidungsträger effektiv und zukünftig beeinflussen sollen.

Die Suche nach den Quellen bzw. "Stellschrauben" des Erfolges steht schon immer im Zentrum betriebswirtschaftlicher Forschung und Praxis. Deshalb erfolgte für das neue Instrument der Umweltleistungsmessung in dieser Arbeit eine derartige Analyse. Dabei wurde auf die Ermittlung kritischer Erfolgsfaktoren für die Implementierung der Umweltleistungsmessung in Unternehmen, insbesondere für die Maschinenbaubranche, abgezielt. Entsprechend wurde in einem ersten Schritt auf das komplexe Thema der Erfolgsfaktorenforschung eingegangen, um notwendigerweise den primären Begriffen Definitionen zuzuweisen sowie Konzepte und Beispiele vorzustellen, anhand deren auch die Kritik an der bisherigen Erfolgsfaktorenforschung dargelegt werden konnte. In die branchenspezifische Analyse von Erfolgsfaktoren des Maschinenbaus, um bereits an dieser Stelle eine präzise Einschränkung des Untersuchungsfeldes vorzunehmen, wurden auch unternehmenstypbezogene (KMU) Erfolgsfaktoren mit einbezogen, da der Maschinen- und Anlagenbau in Deutschland stark mittelständisch geprägt ist. Bezüglich der Ökologieorientierung eines Unternehmens wurden Betrachtungen unter rein monetärer Erfolgsperspektive - gemäß der allgemeinen Vorgehensweise der Erfolgsfaktorenforschung - vorgenommen. Im Hinblick auf eine nachhaltige Entwicklung kann das allein jedoch nicht ausreichen. Dementsprechend erwies sich die Erweiterung zu einem ökologieorientierten Erfolgsfaktorenkonzept, durch die Integration von ökonomischem, ökologischem und sozialem Erfolg, als notwendig.

The combination of direct laser interference patterning (DLIP) with laser-induced periodic surface structures (LIPSS) enables the fabrication of functional surfaces reported for a wide spectrum of materials. The process throughput is usually increased by applying higher average laser powers. However, this causes heat accumulation impacting the roughness and shape of produced surface patterns. Consequently, the effect of substrate temperature on the topography of fabricated features requires detailed investigations. In this study, steel surfaces were structured with line-like patterns by ps-DLIP at 532 nm. To investigate the influence of substrate temperature on the resulting topography, a heating plate was used to adjust the temperature. Heating to 250°C led to a significant reduction of the produced structure depths, from 2.33 to 1.06 µm. The reduction is associated with the appearance of a different LIPSS type, depending on the grain orientation of the substrates and laser-induced superficial oxidation. This study revealed a strong effect of substrate temperature, which is also to be expected when heat accumulation effects arise from processing surfaces at high average laser power.

Imagebroschüre der Stadt Chemnitz Stand: Mai 2023

Für die zukünftige Anwendung furnierbasierter Werkstoffe für konstruktive Bauteile im Maschinenbau sollte es möglich sein, deren Lagenaufbau im Sinne des Leichtbaus beanspruchungsgerecht zu gestalten. Für die Dimensionierung dieser Lagenhölzer werden die mechanischen Kennwerte der Furniereinzellagen benötigt. Aktuell besteht ein Defizit in der Verfügbarkeit der erforderlichen Kennwerte. Zusätzlich existieren keine Normen und einheitliche Standards zur Ermittlung dieser Kennwerte an Furnier. Demzufolge wurden in dieser Arbeit Prüfmethoden zur mechanischen Materialcharakterisierung von Furnier unter Zug-, Druck- und Schubbeanspruchung erarbeitet und exemplarisch Kennwertdatensätze für Rotbuchenschälfurnier in Abhängigkeit der Furnierdicke, der Klimatisierung sowie einer Klebstoffbeschichtung ermittelt. Hierbei zeigt sich, dass die Furnierdicke einen erheblichen Einfluss auf die Materialeigenschaften besitzt. Das ist auf die herstellungsbedingten Schälrisse im Furnier zurückzuführen, deren Risstiefe und Rissabstand mit der Furnierdicke ansteigt. Weiter ergaben die Untersuchungen, dass sich die mechanischen Kennwerte von nativem und klebstoffbeschichtetem Furnier deutlich unterscheiden. Auch hier ist eine Abhängigkeit der Eigenschaften von der Furnierdicke festzustellen, da das Eindringverhalten des Klebstoffes in das Furnier gleichfalls von der Furnierdicke abhängig ist. Mit steigender Furnierdicke wird der Furnierquerschnitt vom Klebstoff nicht vollständig durchtränkt und es verbleibt eine klebstofffreie Mittelschicht, deren Anteil mit der Furnierdicke zunimmt. Mit Hilfe der ermittelten Datensätze wurde im Weiteren die Fragestellung untersucht, welches Material für die Einzellage zur Berechnung der Verbundeigenschaften von Lagenholz mit Hilfe der Laminattheorie am besten geeignet ist. Als Materialien wurden natives Furnier, mit Klebstoff beschichtetes Furnier und Vollholz untersucht. Im Ergebnis konnte die beste Übereinstimmung mit experimentell, ermittelten Lagenholzkennwerten für klebstoffbeschichtetes Furnier erzielt werden. Für Lagenholz mit dickeren Furnierlagen können für die Berechnung der Verbundeigenschaften von Lagenholz auch Vollholzkennwerte herangezogen werden. / For future application of veneer-based materials for structural components in mechanical engineering, it should be possible to design the layer structure in terms of a lightweight construction. The mechanical properties of the veneer layers are required for calculating the properties of laminated wood materials such as plywood. Currently, there is a lack of knowledge of the required characteristic veneer values. In addition, there are no standards for determining these properties for veneer. In this work, test methods for the mechanical material characterization of veneer under tensile, compressive and shear stress were developed and exemplary data sets for rotary cut veneer of beech wood were determined as a function of veneer thickness, climatization and an adhesive coating. The veneer thickness has a significant influence on the material properties. This is due to the production-related peeling cracks in the veneer, whose crack depth and crack distance increase with the thickness. Furthermore, the investigations showed that the mechanical properties of native and adhesive-coated veneer differ significantly. Here, as well, a dependence of the properties on the veneer thickness can be observed. This is due to the penetration behavior of the adhesive into the veneer. With increasing veneer thickness, the veneer cross-section is not completely impregnated by the adhesive and an adhesive-free layer remains in the center, the size of which increases with the veneer thickness. In addition, it was investigated which single-layer material is most appropriate for calculating the properties of laminated wood materials using the laminate theory. Native veneer, adhesive coated veneer and solid wood were examined as single layer material. As a result, the best match with the experimentally determined plywood properties was obtained for adhesive-coated veneer. For laminated wood materials with thicker veneer layers, solid wood can also be used as single-layer material to calculate the composite properties.

Wissenschaftliche Schriftenreihe der Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung / Scientific publication series of the Department of Lightweight Structures and Polymer Technology

Die vorliegende Arbeit untersucht die Intensität zwischenbetrieblicher Mobilität von Hochqualifizierten für Deutschland auf regionaler Ebene und überprüft, welcher Wirkungszusammenhang mit regionaler Innovationsfähigkeit besteht. Zentral für die Entstehung von Innovationen werden Wissensspillover angesehen. Hochqualifizierten Arbeitskräften wird eine besondere Rolle zugeschrieben, Wissensspillover auszulösen. In der wissenschaftlichen Literatur wird für Regionen in den USA und den skandinavischen Raum auf den positiven Einfluss zwischenbetrieblicher Mobilität von Hochqualifizierten und der Innovationsentstehung verwiesen. Im Fokus dieser Arbeiten stehen zumeist Beschäftigte im IT-Bereich. Für Deutschland liegen bisher nur wenige Befunde vor. Dementsprechend wird in dieser Arbeit der Frage nachgegangen, wie sich die zwischenbetriebliche Mobilität von Hochqualifizierten räumlich darstellt und welche Auswirkungen regionale Unterschiede im Mobilitätsverhalten auf den Wissenstransfer und damit auf die Innovationsfähigkeit haben. Zur Klärung der Forschungsfrage wird ein Methodenmix angewandt. Auf Grundlage einer quantitativen Auswertung von Berufsbiographien und der Analyse des räumlichen Innovationsgeschehens wird deutlich, dass zwischenbetriebliche Mobilität in einem positiven Zusammenhang mit regionaler Innovationsaktivität steht. Die Befunde für deutsche Regionen bestätigen die Forschungsliteratur zur Wirkungsweise von zwischenbetrieblicher Mobilität auf die Innovationsentstehung. Die qualitative Auswertung von Interviews mit Experten aus Maschinenbaufirmen und regionalen Institutionen in vier deutschen Fallregionen zeigt jedoch, dass in diesem Bereich des produzierenden Sektors spezifische Barrieren existieren, die Einfluss darauf haben, dass Arbeitskräftemobilität nur bedingt zu Wissensspillovern führt. Weiterhin zeigt sich, dass räumliche Unterschiede bei der Wahrnehmung von Arbeitskräftemobilität bestehen, die auf betriebsstrukturelle Merkmale zurückzuführen sind. / This work examines the intensity of inter-firm mobility of highly qualified employees at a local level in Germany and analyses the consequences of labour mobility for the creation of innovation. Knowledge spillovers are considered as a key element in the development of innovative products and processes. A special role in the knowledge transfer mechanism has been attributed to highly qualified employees. Scientific research has shown a positive influence of inter-firm mobility of highly qualified employees and innovation processes for various regions in the USA and Scandinavia. This applies in particular to employees in the IT sector. Concerning Germany one has gained only little insight in in this range of topics so far. Hence, this work addresses the question how the intensity of inter-firm mobility of highly qualified employees looks like at a local level in Germany and which consequences regional disparities of labour mobility have for knowledge spillover effects and thus for the creation of innovation. To tackle the research question, a method mix is applied in this paper. On the basis of quantitative research of nationwide professional biographies and the analysis of spatial innovation activities, it grows apparent that there exists a positive correlation between inter-firm mobility and regional innovation performance. The findings of this analysis of German regions confirm the mechanism between labour mobility and innovation activities in international research. Qualitative research in the form of interviews with experts from mechanical engineering companies and local institutions in four German regions has shown that there are special barriers in this field of the manufacturing sector, which limit the knowledge spillover of labour mobility. Moreover, one has shown spatial differences with regard to the perception of labour mobility, which, however, can be traced back to the structural characteristics of firms in the respective region.

In dieser Arbeit werden Berechnungsvorschriften für Insertverbindungen in Holzfurnierlagenverbundwerkstoffen (WVC) mit dem Ziel erstellt, diese zur Auslegung und Nachweisführung in Anwendungen des Maschinenbaus zu verwenden. Nach Definition eines entsprechenden Anforderungsprofils erfolgt eine umfangreiche Darstellung des Standes der Technik. Dabei wird speziell auf die rechnerische Nachweisführung von Verbindungen im Bauwesen eingegangen, schwerpunktmäßig durch die im Eurocode 5 (DIN EN 1995) definierten Modelle für stiftförmige Verbindungsmittel. Im zweiten, praktischen Teil der Arbeit erfolgt die Durchführung und Auswertung umfangreicher Versuche. Dabei werden in einem ersten Schritt wesentliche Materialkennwerte der verwendeten Holzwerkstoffe bestimmt. Die zweite Gruppe der experimentellen Untersuchungen hat das Trag- und Verformungsverhalten vollständiger Insertverbindungen zum Inhalt. Dabei werden die unter statischen Aspekten wichtigen Einflussparameter auf die Tragfähigkeit bei Belastungen in Richtung sowie quer zur Stiftachse bestimmt und geometrische Vorzugsparameter ermittelt. Unter deren Zugrundelegung erfolgt eine Ausweitung der experimentellen Untersuchungen auf dynamische Lastfälle durch eine Ableitung von Wöhlerlinien bei Zugschwellbelastung. Auf Grundlage der durchgeführten Versuche werden Modelle zur Berechnung von Insertverbindungen nach den Methoden des Ingenieurholzbaus abgeleitet. Deren Anwendbarkeit wird an einem konkreten Beispiel in Form einer Transportrollenbahn für die Verwendung in der technischen Intralogistik demonstriert. / In this work, calculation fundamentals for insert fastenings in wood veneer composites (WVC) are developed with the aim to use them for the dimensioning and verification in mechanical engineering applications. After defining the functional requirements there is a comprehensive description of the best demonstrated available technology. The arithmetical verifications of connections used in civil engineering are thereby specifically addressed with the main focus on defined models for dowel type fasteners within Eurocode 5 (EN 1995). In the second part of the work comprehensive technical tests are implemented and evaluated. At first essential material properties of the used wood materials are determined. The following experiments contain the load bearing and deformation behavior of complete insert connections. The determination of important influencing parameters of the statical strength under axial and traverse loads is thereby involved, followed by an extension on dynamic load cases by a derivative of Woehler curves (stress - cycle diagram). Based on these experiments are models derived to provide calculation fundamentals to dimension insert connections. The practical applicability of the developed specifications is shown by dimensioning the connections of a roller conveyor made of WVC (technical logistics).

In dieser Arbeit werden Berechnungsvorschriften für Insertverbindungen in Holzfurnierlagenverbundwerkstoffen (WVC) mit dem Ziel erstellt, diese zur Auslegung und Nachweisführung in Anwendungen des Maschinenbaus zu verwenden. Nach Definition eines entsprechenden Anforderungsprofils erfolgt eine umfangreiche Darstellung des Standes der Technik. Dabei wird speziell auf die rechnerische Nachweisführung von Verbindungen im Bauwesen eingegangen, schwerpunktmäßig durch die im Eurocode 5 (DIN EN 1995) definierten Modelle für stiftförmige Verbindungsmittel. Im zweiten, praktischen Teil der Arbeit erfolgt die Durchführung und Auswertung umfangreicher Versuche. Dabei werden in einem ersten Schritt wesentliche Materialkennwerte der verwendeten Holzwerkstoffe bestimmt. Die zweite Gruppe der experimentellen Untersuchungen hat das Trag- und Verformungsverhalten vollständiger Insertverbindungen zum Inhalt. Dabei werden die unter statischen Aspekten wichtigen Einflussparameter auf die Tragfähigkeit bei Belastungen in Richtung sowie quer zur Stiftachse bestimmt und geometrische Vorzugsparameter ermittelt. Unter deren Zugrundelegung erfolgt eine Ausweitung der experimentellen Untersuchungen auf dynamische Lastfälle durch eine Ableitung von Wöhlerlinien bei Zugschwellbelastung. Auf Grundlage der durchgeführten Versuche werden Modelle zur Berechnung von Insertverbindungen nach den Methoden des Ingenieurholzbaus abgeleitet. Deren Anwendbarkeit wird an einem konkreten Beispiel in Form einer Transportrollenbahn für die Verwendung in der technischen Intralogistik demonstriert. / In this work, calculation fundamentals for insert fastenings in wood veneer composites (WVC) are developed with the aim to use them for the dimensioning and verification in mechanical engineering applications. After defining the functional requirements there is a comprehensive description of the best demonstrated available technology. The arithmetical verifications of connections used in civil engineering are thereby specifically addressed with the main focus on defined models for dowel type fasteners within Eurocode 5 (EN 1995). In the second part of the work comprehensive technical tests are implemented and evaluated. At first essential material properties of the used wood materials are determined. The following experiments contain the load bearing and deformation behavior of complete insert connections. The determination of important influencing parameters of the statical strength under axial and traverse loads is thereby involved, followed by an extension on dynamic load cases by a derivative of Woehler curves (stress - cycle diagram). Based on these experiments are models derived to provide calculation fundamentals to dimension insert connections. The practical applicability of the developed specifications is shown by dimensioning the connections of a roller conveyor made of WVC (technical logistics).