Faser-Kunststoff-Verbunde (FKV) mit duroplastischer Matrix zeichnen sich dadurch aus, dass ihre guten physikalischen und thermomechanischen Eigenschaften wesentlich durch den Verarbeitungsprozess und die sich dabei bildende polymere Netzwerkstruktur bestimmt werden. Die Einstellung und Kontrolle des Vernetzungsgrades stellt eine fertigungstechnische Herausforderung dar, weshalb zumeist auf vollständige Aushärtung abgezielt wird. Die Ausnutzung der Eigenschaften im teilvernetzten gelierten Zustand birgt hingegen immenses Potential für eine flexiblere Gestaltung von Fertigungsprozessen und ist zudem von außerordentlicher Relevanz für ein verbessertes Verständnis konventioneller Verarbeitungsverfahren auf Basis von FKV mit duroplastischer Matrix. Die vorliegende Arbeit zeigt die experimentelle Analyse der werkstoffmechanischen Phänomene bei der Deformation teilvernetzter Matrices auf und erarbeitet basierend auf physikalisch begründeten Wirkmechanismen geeignete Materialmodelle zu deren praxisgerechter Beschreibung. Im Ergebnis stehen Lösungswege bereit, die das besondere mit der Netzwerkbildung einhergehende Potential duroplastischer Matrixpolymere nutzbar machen. Die Anwendung der entwickelten Modelle in Prozess- und Struktursimulationen ermöglicht eine erhöhte Prognosegüte bei der Berechnung von Eigenspannungen und ein deutlich verbessertes Verständnis der matrixdominierten Schädigungs- und Ermüdungsphänomene in FKV.

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The purpose of the dissertation is to study the properties of solutions to Cauchy problems for a number of well-recognized thermoelasticity models for homogeneous, isotropic media in 1D but also in 3D with and without special terms of lower order. The problems are first put into a more general frame. For the obtained initial value problem a special diagonalization procedure is applied, and under a naturally appearing hierarchy of conditions solution representations are derived that allow to easily read of structural properties of solutions. In detail well-posedness results, results on decay estimates, on diffusive structures and on the propagation of singularities are discussed.

Im Gegensatz zu den renalen Transportmechanismen von OTA ist die gastrointestinale Absorption dieses Mykotoxins weitaus weniger untersucht worden. Die bisherigen Untersuchungen deuten darauf hin, dass OTA aus der Nahrung über einfache passive Diffusion der nicht-dissoziiert vorliegenden Form aufgenommen wird. Weitere Informationen zur Absorption von OTA aus dem Verdauungstrakt in vivo, insbesondere zur Beteiligung von Transportsystemen, wie sie in der Niere beobachtet wurden, liegen nicht vor. In der vorliegenden Arbeit sollte daher mittels einer in situ-Perfusionsmethode an Ratten die Aufnahme von OTA aus dem Darmlumen ins Blut untersucht werden. Zunächst konnte, wie es auch schon in früheren Arbeiten beobachtet worden war, gezeigt werden, dass im proximalen Jejunum im Vergleich zum mittleren und distalen Abschnitt des Jejunums eine höhere Aufnahme von OTA stattfand. Des Weiteren trat eine deutliche Abhängigkeit vom luminalen pH-Wert in der OTA-Absorption auf, wobei signifikant mehr OTA aufgenommen wurde, je niedriger der luminale pH-Wert war. Ein saturabler Transportmechanismus konnte in dem untersuchten Konzentrationsbereich nicht beobachtet werden. Weiterhin traten keine signikanten Unterschiede bei einem Zusatz von Glucose im Vergleich zur Kontrollgruppe auf, was den parazellulären Weg für die Absorption von OTA als unwahrscheinlich erscheinen lässt. Auch Substrate verschiedener Transportsysteme (Glycylsarcosin, Aspartam, Phenyalalanin, Leucin und Taurocholat) zeigten keinen statistisch signifikanten Einfluss auf die OTA-Absorption. Die Bindung von OTA an Proteine verhinderte die intestinale OTA-Absorption deutlich. Aufgrund der eigenen Befunde und der Daten aus der Literatur scheint die intestinale OTA-Absorption hauptsächlich transzellulär über einfache Diffusion der nicht-dissoziierten Form zu erfolgen. Es bestehen somit deutlich Unterschiede zur renalen Absorption von OTA.

Mit dem Förderprojekt „eProduction“ wurde das Ziel verfolgt, eine sichere, robuste und nachhaltige Produktion von Elektrofahrzeugen in hohen Stückzahlen zu ermöglichen. Der Schwerpunkt lag dabei auf der Fertigung von Hochvoltbatterien als Energiespeicher für den Elektroantrieb. Auf Grund der interdisziplinären Zusammensetzung der Projektpartner und des ganzheitlichen Ansatzes bei der Entwicklung optimaler Produktionstechnologien und -prozesse leistete das Vorhaben „eProduction“ einen Beitrag zu mehreren in der Förderbekanntmachung „STROM 2010“ als bedeutend erachteten Themengebiete. Zu nennen sind hierbei die Erforschung von werkstoff- und verfahrensorientierten Schlüsseltechnologien im Bereich der Elektromobilität, die Erstellung realitätsnaher Modelle oder Demonstratoren für die praktische Erprobung von elektrischen Teilsystemen, die Sicherstellung von Zuverlässigkeit und Robustheit elektronischer Komponenten sowie primär sicherzustellenden Schutz des Lebens und der Gesundheit der Beschäftigten während des Montageprozesses von Hochvoltbatterien. Im AP 2 und 3 konnten neuartige Konzepte für Gefährdungsbeurteilungen, Qualifikationsmodelle und die virtuelle Absicherung der Aufgabenstellungen in der Montage erstellt und evaluiert werden.

Planarization techniques such as Surface planer (better known as Fly-cut) and chemical-mechanical polishing (CMP) can be used to improve the bump roughness and bump height uniformity within the die and wafer which can be beneficial for solder based bump stacking and Cu-Cu direct bonding [1]. In this paper the influence of both planarization techniques on 20μm pitch Cu and CuNiSn bumps embedded in polymer are studied. The polymer protects the bumps from the shearing force of the planarization process and will later serve as a underfill material for the resulting gap of a 3D stack. The microbump planarization process will be discussed. Furthermore characterization of the bump height uniformity across the wafer using SEM and High Resolution Profilometry (HRP) is reported.

Die Einführung und Anwendung von Maschinendatenerfassung in der Manufakturfertigung ist sehr komplex. In der folgenden Arbeit wird im ersten Lösungsansatz systematisch die praktische Vorgehensweise beschrieben. Es werden dabei die praktischen Erfahrungen bewertet und stets verbessert. Zunächst wird ein erster Testlauf von automatischer Maschinendatenerfassung an einem Stanzautomat durchgeführt und bewertet. Neben dem Hauptproblem, objektive Maschinendaten zu erfassen, liegt der Fokus ab sofort auf der Erfassung von Produktionszeiten an unterschiedlichsten Maschinentypen. Zur praktischen Umsetzung wird dazu im zweiten Testlauf ein geeignetes Konzept aufgestellt und anschließend getestet. Mit diesem Konzept werden unterschiedlichste Maschinensignale (Maschinendaten), die durch verschiedene Maschinentypen und Bearbeitungsabläufe entstehen, vereinheitlicht, um so eine realistische Auswertung zu ermöglichen. Anschließend werden die erzielten Ergebnisse an einem vollautomatischen Drehautomat ausgewertet und bewertet. Besonders die Schwachstellen in der Erfassung und Zuordnung von Stillstandsgründen sollen im zweiten Lösungsansatz verbessert werden. Dabei gilt es eine Methodik, welche die Motivation, das Mitwirken der Maschinenbediener bezüglich der Quittierung von Maschinenstillständen anspricht, zu finden. Auch die Problematik der Zuordenbarkeit von Stillständen im Nachhinein, gilt es zu lösen. Mit einem 2-tägigen manuellen Testlauf von auftragsbezogener Maschinendatenerfassung soll gezeigt werden, dass die Notwendigkeit der Maschinendatenerfassung im täglichen Einsatz für die VEM Sachsenwerk GmbH besteht. Die abschließenden Auswertungen spiegeln die gemachten Erfahrungen wieder. Diese Arbeit setzt den Grundstein für die praktische Einführung und Anwendung von Maschinendatenerfassung in der Manufakturfertigung, mit Auftragsmengen zwischen 1 – 100 Stück. Mit den praxiserprobten Beispielen werden Fehler und Probleme aufgezeigt, die als Wegweiser für Dritte genutzt werden sollten.

Diese Dissertation befasst sich in einem ersten Abschnitt mit der Energieübertragung in Seitenkanalmaschinen. Mit Hilfe der PIV (Particle-Image-Velocimetry) wird die Strömung in einem mit Wasser betriebenen Seitenkanalverdichter sichtbar gemacht. Es wird gezeigt, dass die Zirkulationstheorie die tatsächlich ablaufende Strömung gut wiedergibt. Im weiteren wird ein Seitenkanalverdichter mit radialer Zuströmung und einem, bzw. zwei Unterbrechern im Seitenkanal vorgestellt. Mit dieser Sonderform kann die Lücke im Cordier-Diagramm zwischen den Radialverdichtern und den Seitenkanalverdichtern geschlossen werden.

Die Integral-Differentialgleichung zur Beschreibung des Energietransports der gekoppelten Strahlung/Leitung in einem grauen, absorbierenden und emittierenden, von zwei koaxial zylindrischen Oberflächen begrenzten Medium wird mit der Methode der Finiten Differenzen numerisch gelöst, um Strahlungseffekte bei instationären Heizdrahtmessungen an porösen Wärmedämmstoffen theoretisch zu analysieren. Der Einfluss des Extinktionskoeffizienten des Probenmediums, der Emissivität des Heizdrahtes, der Messtemperatur, der Heizleistung und des thermischen Kontaktwiderstandes wird untersucht. Aufgrund der Berechnungsergebnisse wird die effektive Wärmeleitfähigkeit poröser Wärmedämmstoffe unterbestimmt, wenn deren Extinktionskoeffizienten klein sind. Die Untergrenze des erlaubten Extinktionsbereiches verschiebt sich zu größeren Werten mit zunehmender Messtemperatur. Der thermische Kontaktwiderstand bedeutet eine Verfälschungsgefahr von Messergebnissen, insbesondere wenn der Heizdraht stark emittiert und die Probenoberfläche reflektiert.

Die Motivation der vorliegenden Arbeit ist es, einen geeigneten Mehrzonenofen für die Kristallzüchtung zu bauen, welcher für den Einsatz unter Mikrogravitations-Bedingungen im Orbit (Internationale Raumstation ISS) geeignet ist. In dieser Arbeit wird ein Überblick über Kristallzüchtungsverfahren aus der Schmelze, allgemeine Anforderungen an Kristallzüchtungsöfen, elektrische Beheizungssysteme, geeignete Messsysteme und einsetzbare Materialien gegeben, sowie die Auswahl der Konstruktionsprinzipien und Gestaltung anhand geometrischer, thermischer und atmosphärischer Randbedingungen festgelegt. Die Auslegung und die Dimensionierung des Kristallzüchtungsofens (Energiebedarf, Wärmeverluste, Kühlung) und mechanischen (Spannung, Biegemoment, Festigkeit) werden für geeignetes Optimum gefunden. Die Konstruktionsprinzipien, Gestaltung, Auslegung und Dimensionierung werden am Beispiel FMF durchgeführt. Die Fertigstellung von Konstruktionsunterlagen und Dokumentationen wird ergänzt.