Rapid Prototyping von Keramiken durch 3D-Drucken.

The thesis presented here deals with the possibilities and limitations of manufacturing ceramics by three-dimensional printing. Granulates suitable for use with the 3D-printer were produced from alumina and dextrin. Printed green bodies were sintered and infiltrated subsequently with a copper alloy and lanthanum silicate glass, respectively. For the powdered precursor material, an aqueous suspension consisting of alpha- and gamma-alumina as well as dextrin was prepared, which was then freeze-dried and ground. The granulate permits indirect three-dimensional printing of a wide range of shapes. Sintering of the printed green bodies at 1600 °C for 2 hrs led to porous alumina preforms exhibiting a linear sintering shrinkage of 18 %, a porosity of 19 vol.-% and a mean pore size of 42 µm. The correlation of layer thickness and porosity and related mechanical properties were examined. A nearly linear increase of porosity from 20 vol.-% up to 37 vol.-% and therefore a decrease of mechanical strength of the porous preforms from 97 MPa down to 34 MPa was found with increasing layer thickness. An increase in mechanical strength can be achieved by minimizing the layer thickness, however, this makes infiltration more difficult. Further examinations considered the influence of the volume fraction of organic binder and printing liquid in the powder bed on porosity and mechanical strength. Open porosity of the sintered preforms was infiltrated pressurelessly with lanthanum silicate glass at 1100 °C. The heating rate was adjusted to 1000 K/h to prevent crystallization. The alumina-glass composite exhibits a bending strength of 175 MPa, a fracture toughness of 3,6 MPam^1/2, a YOUNG’S Modulus of 227 GPa and a hardness HV5 of 12 GPa. Another approach is based on the good wettability of alumina with oxygen-enriched coppermelts, which allows a pressureless infiltration of the porous preforms. Infiltration was accomplished at 1300 °C for 1,5 hrs in a vacuum. The resulting ceramic-metal composite exhibits a bending strength of 240 MPa, a high fracture toughness of 5,5 MPam^1/2 due to plastic deformation of the copper phase, a YOUNG’S Modulus of >200 GPa and a hardness of 2,5 GPa. The surface quality is a crucial criterion for the application of rapid prototyping processes. Particularly the stair-stepping effect, which is due to the layer-wise assembly, requires improvement by adaptive slicing algorithms. Another issue is represented by the grid-shaped contour of single layers (e.g. at SLS or 3DP), which also lead to a stair-stepping of a tilted or curved edge (within a single layer). Advanced positioning algorithms might provide a solution to this problem.Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit den Möglichkeiten und Grenzen der Herstellung von Keramiken mit Hilfe des dreidimensionalen Druckens. Aus Aluminiumoxid und Dextrin wurden Granulatpulver hergestellt, die mit einem kommerziell verfügbaren 3D-Drucker verarbeitet wurden. Die dabei erhaltenen Grünlinge wurden gesintert und anschließend mit einer Kupferlegierung beziehungsweise einem Lanthansilikatglas infiltriert. Zur Herstellung des pulverförmigen Ausgangsmaterials wurde eine wässrige Suspension aus alpha- und gamma-Aluminiumoxid sowie Dextrin bereitet, die anschließend gefriergetrocknet und granuliert wurde. Das Granulatpulver ist geeignet zur Herstellung verschiedenster Geometrien durch indirektes dreidimensionales Drucken. Die hierbei erhaltenen Grünkörper wurden bei 1600 °C mit einer Haltezeit von 2 h gesintert, so dass poröse Aluminiumoxid-Formkörper erhalten wurden, die eine lineare Sinterschwindung von 18 %, eine Porosität von 19 Vol.-% und einen mittleren Porendurchmesser von 42 µm aufwiesen. Es wurde die Korrelation von Schichtdicke und Porosität und die damit verbundenen mechanischen Eigenschaften untersucht. Ein näherungsweise linearer Anstieg der Porosität von 20 Vol.-% bis 37 Vol.-% und ein damit verbundener Abfall der mechanischen Festigkeit der porösen Formkörper von 97 MPa auf 34 MPa wurde mit zunehmender Schichtdicke ermittelt. Eine Steigerung der Festigkeit ist somit durch Minimierung der Schichtdicke zu erreichen, wodurch im Gegenzug die Infiltrierbarkeit erschwert wird. Weitere Untersuchungen betreffen den Einfluss des Volumenanteils an Bindemittel und Druckflüssigkeit im Pulverbett auf Porosität und Festigkeit. Die offene Porosität der gesinterten Formkörper wurde bei 1100 °C drucklos mit einem Lanthansilikatglas infiltriert. Die Heizrate betrug 1000 K/h, um Kristallisation zu verhindern. Der Aluminiumoxid/Glas-Komposit weist eine Biegefestigkeit von 175 MPa, eine Bruchzähigkeit von 3,6 MPam^1/2, einen E-Modul von 227 GPa und eine Härte HV5 von 12 GPa auf. Ein anderer Ansatz basiert auf der guten Benetzbarkeit von Aluminiumoxid mit sauerstoffangereicherten Kupferschmelzen, wodurch eine drucklose Infiltration der porösen Formkörper ermöglicht wird. Die Infiltration wurde bei 1300 °C 1,5 h unter Vakuum durchgeführt. Das resultierende keramisch-metallische Kompositmaterial weist eine Biegefestigkeit von 240 MPa, eine hohe Bruchzähigkeit aufgrund plastischer Deformation der Kupferphase von 5,5 MPam^1/2, einen E-Modul von >200 GPa und eine Härte von 2,5 GPa auf. Die Oberflächenqualität ist ein entscheidendes Kriterium beim Einsatz von Rapid Prototyping Verfahren. Insbesondere der Stufeneffekt aufgrund des schichtweisen Aufbaus bedarf der Verbesserung, zum Beispiel durch adaptive Slicing-Algorithmen. Ein weiterer Punkt ist die rasterförmige Konturierung der einzelnen Schichten (z.B. bei SLS, 3DP), welche ebenfalls zu einer Stufung einer schrägen oder gekrümmten Kante (innerhalb einer Schicht) führt. Auch hier können verbesserte Positionierungs-Algorithmen Abhilfe schaffen

I'm still here: Elektorale Erfolgsbedingungen der NPD in Gemeinden Sachsens

Aufgrund des rasanten Aufstiegs der AfD wird der NPD sowohl in der Öffentlichkeit als auch in der Forschung mittlerweile nur noch selten Aufmerksamkeit zuteil. Häufig vernachlässigt wird allerdings, dass die NPD auf Gemeindeebene nach wie vor vertreten und auch elektoral erfolgreich ist. Jedoch nicht überall gleichermaßen. Auf Basis eines most-similar-case-designs untersucht der Beitrag daher die Erfolgsbedingungen der NPD in sächsischen Gemeinden zur Bundestagwahl 2013. Unter Verwendung von Aggregatdaten von 438 sächsischen Gemeinden und mittels räumlicher Fehlermodelle werden insgesamt 14 Hypothesen getestet, die drei Gruppen von Erklärungsfaktoren entstammen: kulturelle demand-side, materialistische demand-side sowie interne supply-side-Faktoren. Die empirischen Analysen zeigen, dass kulturelle Erklärungsfaktoren den Stimmenanteil der NPD am stärksten beeinflussen, wohingegen die Wirkung materialistischer Gemeindefaktoren durch Drittvariablen konditioniert wird. Insgesamt verdeutlichen die Ergebnisse, dass die NPD im Wesentlichen von günstigen kommunalen Rahmenbedingungen profitiert und nur im begrenzten Maße Einfluss auf den eigenen Wahlerfolg nehmen kann.Owing to the rapid rise of the Alternative for Germany (AfD), the public and academia seldom turn their attention to the National Democratic Party of Germany (NPD) anymore. The fact that the NPD has maintained its electoral support and continues to be represented at the municipal level is frequently neglected, however. This does not apply to the same extent to all municipalities, though. Based on a most-similar-case-design, the article analyzes the conditions of the NPD's electoral success in Saxon municipalities in the 2013 German federal elections. Using macro data on 438 Saxon municipalities and applying spatial errors models, the analysis tests 14 hypotheses. These hypotheses were derived from three groups of factors: cultural demand-side, materialistic demand-side and internal supply-side variables. The results indicate that cultural factors have the strongest impact on the NPD's electoral success in Saxon municipalities, whereas the effect size of materialistic factors is conditioned by other variables. Overall, the findings illustrate that the NPD largely benefits from favorable contextual conditions at the municipal level. The party's ability to influence its electoral success itself are limited, however

Polizeidienst in Krisenzeiten: Beschäftigtenbefragung zur Corona-Pandemie in der Polizei Sachsen

Wie hat die Corona-Pandemie den Polizeidienst verändert? Wie haben die Beschäftigten ihren Dienst während des Lockdowns ganz persönlich erlebt? Welche Einstellungen und Sichtweisen prägen ihren Blick auf die Pandemiebekämpfung? Wie hat sich das auf ihre mentale Belastung und ihre dienstliche Handlungssicherheit ausgewirkt? Und was lässt sich aus alldem für das zukünftige Krisenmanagement von Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben lernen? Zu diesen Fragen führte das Sächsische Institut für Polizei- und Sicherheitsforschung (SIPS) im Zeitraum von Mitte Oktober bis Mitte November 2020 eine Umfrage in der Sächsischen Polizei durch – also genau in jener Zeit, als sich die Pandemie in Sachsen erneut zuspitzte. Dieser Forschungsbericht gibt Auskunft über die Befunde der quantitativen und qualitativen Analysen des so entstandenen Datenmaterials – und gewährt erstmals belastbare Einblicke in Lebens- und Erfahrungswelten der Beschäftigten einer Sicherheitsbehörde während der Corona-Pandemie

I’m still here. Conditions of electoral success of the National Democratic Party of Germany in Saxon municipalities

Aufgrund des rasanten Aufstiegs der AfD wird der NPD sowohl in der Öffentlichkeit als auch in der Forschung mittlerweile nur noch selten Aufmerksamkeit zuteil. Häufig vernachlässigt wird allerdings, dass die NPD auf Gemeindeebene nach wie vor vertreten und auch elektoral erfolgreich ist. Jedoch nicht überall gleichermaßen. Auf Basis eines most-similar-case-designs untersucht der Beitrag daher die Erfolgsbedingungen der NPD in sächsischen Gemeinden zur Bundestagwahl 2013. Unter Verwendung von Aggregatdaten von 438 sächsischen Gemeinden und mittels räumlicher Fehlermodelle werden insgesamt 14 Hypothesen getestet, die drei Gruppen von Erklärungsfaktoren entstammen: kulturelle demand-side, materialistische demand-side sowie interne supply-side-Faktoren. Die empirischen Analysen zeigen, dass kulturelle Erklärungsfaktoren den Stimmenanteil der NPD am stärksten beeinflussen, wohingegen die Wirkung materialistischer Gemeindefaktoren durch Drittvariablen konditioniert wird. Insgesamt verdeutlichen die Ergebnisse, dass die NPD im Wesentlichen von günstigen kommunalen Rahmenbedingungen profitiert und nur im begrenzten Maße Einfluss auf den eigenen Wahlerfolg nehmen kann.Owing to the rapid rise of the Alternative for Germany (AfD), the public and academia seldom turn their attention to the National Democratic Party of Germany (NPD) anymore. The fact that the NPD has maintained its electoral support and continues to be represented at the municipal level is frequently neglected, however. This does not apply to the same extent to all municipalities, though. Based on a most-similar-case-design, the article analyzes the conditions of the NPD’s electoral success in Saxon municipalities in the 2013 German federal elections. Using macro data on 438 Saxon municipalities and applying spatial errors models, the analysis tests 14 hypotheses. These hypotheses were derived from three groups of factors: cultural demand-side, materialistic demand-side and internal supply-side variables. The results indicate that cultural factors have the strongest impact on the NPD’s electoral success in Saxon municipalities, whereas the effect size of materialistic factors is conditioned by other variables. Overall, the findings illustrate that the NPD largely benefits from favorable contextual conditions at the municipal level. The party’s ability to influence its electoral success itself are limited, however

Rapid Prototyping of Ceramics by 3D-Printing.

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit den Möglichkeiten und Grenzen der Herstellung von Keramiken mit Hilfe des dreidimensionalen Druckens. Aus Aluminiumoxid und Dextrin wurden Granulatpulver hergestellt, die mit einem kommerziell verfügbaren 3D-Drucker verarbeitet wurden. Die dabei erhaltenen Grünlinge wurden gesintert und anschließend mit einer Kupferlegierung beziehungsweise einem Lanthansilikatglas infiltriert. Zur Herstellung des pulverförmigen Ausgangsmaterials wurde eine wässrige Suspension aus alpha- und gamma-Aluminiumoxid sowie Dextrin bereitet, die anschließend gefriergetrocknet und granuliert wurde. Das Granulatpulver ist geeignet zur Herstellung verschiedenster Geometrien durch indirektes dreidimensionales Drucken. Die hierbei erhaltenen Grünkörper wurden bei 1600 °C mit einer Haltezeit von 2 h gesintert, so dass poröse Aluminiumoxid-Formkörper erhalten wurden, die eine lineare Sinterschwindung von 18 %, eine Porosität von 19 Vol.-% und einen mittleren Porendurchmesser von 42 µm aufwiesen. Es wurde die Korrelation von Schichtdicke und Porosität und die damit verbundenen mechanischen Eigenschaften untersucht. Ein näherungsweise linearer Anstieg der Porosität von 20 Vol.-% bis 37 Vol.-% und ein damit verbundener Abfall der mechanischen Festigkeit der porösen Formkörper von 97 MPa auf 34 MPa wurde mit zunehmender Schichtdicke ermittelt. Eine Steigerung der Festigkeit ist somit durch Minimierung der Schichtdicke zu erreichen, wodurch im Gegenzug die Infiltrierbarkeit erschwert wird. Weitere Untersuchungen betreffen den Einfluss des Volumenanteils an Bindemittel und Druckflüssigkeit im Pulverbett auf Porosität und Festigkeit. Die offene Porosität der gesinterten Formkörper wurde bei 1100 °C drucklos mit einem Lanthansilikatglas infiltriert. Die Heizrate betrug 1000 K/h, um Kristallisation zu verhindern. Der Aluminiumoxid/Glas-Komposit weist eine Biegefestigkeit von 175 MPa, eine Bruchzähigkeit von 3,6 MPam^1/2, einen E-Modul von 227 GPa und eine Härte HV5 von 12 GPa auf. Ein anderer Ansatz basiert auf der guten Benetzbarkeit von Aluminiumoxid mit sauerstoffangereicherten Kupferschmelzen, wodurch eine drucklose Infiltration der porösen Formkörper ermöglicht wird. Die Infiltration wurde bei 1300 °C 1,5 h unter Vakuum durchgeführt. Das resultierende keramisch-metallische Kompositmaterial weist eine Biegefestigkeit von 240 MPa, eine hohe Bruchzähigkeit aufgrund plastischer Deformation der Kupferphase von 5,5 MPam^1/2, einen E-Modul von >200 GPa und eine Härte von 2,5 GPa auf. Die Oberflächenqualität ist ein entscheidendes Kriterium beim Einsatz von Rapid Prototyping Verfahren. Insbesondere der Stufeneffekt aufgrund des schichtweisen Aufbaus bedarf der Verbesserung, zum Beispiel durch adaptive Slicing-Algorithmen. Ein weiterer Punkt ist die rasterförmige Konturierung der einzelnen Schichten (z.B. bei SLS, 3DP), welche ebenfalls zu einer Stufung einer schrägen oder gekrümmten Kante (innerhalb einer Schicht) führt. Auch hier können verbesserte Positionierungs-Algorithmen Abhilfe schaffen.The thesis presented here deals with the possibilities and limitations of manufacturing ceramics by three-dimensional printing. Granulates suitable for use with the 3D-printer were produced from alumina and dextrin. Printed green bodies were sintered and infiltrated subsequently with a copper alloy and lanthanum silicate glass, respectively. For the powdered precursor material, an aqueous suspension consisting of alpha- and gamma-alumina as well as dextrin was prepared, which was then freeze-dried and ground. The granulate permits indirect three-dimensional printing of a wide range of shapes. Sintering of the printed green bodies at 1600 °C for 2 hrs led to porous alumina preforms exhibiting a linear sintering shrinkage of 18 %, a porosity of 19 vol.-% and a mean pore size of 42 µm. The correlation of layer thickness and porosity and related mechanical properties were examined. A nearly linear increase of porosity from 20 vol.-% up to 37 vol.-% and therefore a decrease of mechanical strength of the porous preforms from 97 MPa down to 34 MPa was found with increasing layer thickness. An increase in mechanical strength can be achieved by minimizing the layer thickness, however, this makes infiltration more difficult. Further examinations considered the influence of the volume fraction of organic binder and printing liquid in the powder bed on porosity and mechanical strength. Open porosity of the sintered preforms was infiltrated pressurelessly with lanthanum silicate glass at 1100 °C. The heating rate was adjusted to 1000 K/h to prevent crystallization. The alumina-glass composite exhibits a bending strength of 175 MPa, a fracture toughness of 3,6 MPam^1/2, a YOUNG’S Modulus of 227 GPa and a hardness HV5 of 12 GPa. Another approach is based on the good wettability of alumina with oxygen-enriched coppermelts, which allows a pressureless infiltration of the porous preforms. Infiltration was accomplished at 1300 °C for 1,5 hrs in a vacuum. The resulting ceramic-metal composite exhibits a bending strength of 240 MPa, a high fracture toughness of 5,5 MPam^1/2 due to plastic deformation of the copper phase, a YOUNG’S Modulus of >200 GPa and a hardness of 2,5 GPa. The surface quality is a crucial criterion for the application of rapid prototyping processes. Particularly the stair-stepping effect, which is due to the layer-wise assembly, requires improvement by adaptive slicing algorithms. Another issue is represented by the grid-shaped contour of single layers (e.g. at SLS or 3DP), which also lead to a stair-stepping of a tilted or curved edge (within a single layer). Advanced positioning algorithms might provide a solution to this problem

Replikationsmaterial: Der Zusammenhang zwischen politischer Versiertheit und Wahlentscheidungsqualität

Hier finden Sie das Replikationsmaterial für die Monografie "Der Zusammenhang zwischen politischer Versiertheit und Wahlentscheidungsqualität - Eine Fundierung auf Basis der Bundestagswahl 2017"

Replication data for: DVPW Conference 2015: Kommunale Wahlerfolgsunterschiede der NPD in Sachsen

Makrodaten über 438 sächsische Gemeinden zum Stichtag 01.01.2013. Die Originaldaten sind frei verfügbar und stammen von der Arbeitsagentur für Arbeit, dem Statistischen Landesamt Sachsen, dem Sächsischen Innenministerium, dem Vereinsregister e.V. und dem Zensus 2011

Polizeidienst in Krisenzeiten: Beschäftigtenbefragung zur Corona-Pandemie in der Polizei Sachsen

Wie hat die Corona-Pandemie den Polizeidienst verändert? Wie haben die Beschäftigten ihren Dienst während des Lockdowns ganz persönlich erlebt? Welche Einstellungen und Sichtweisen prägen ihren Blick auf die Pandemiebekämpfung? Wie hat sich das auf ihre mentale Belastung und ihre dienstliche Handlungssicherheit ausgewirkt? Und was lässt sich aus alldem für das zukünftige Krisenmanagement von Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben lernen? Zu diesen Fragen führte das Sächsische Institut für Polizei- und Sicherheitsforschung (SIPS) im Zeitraum von Mitte Oktober bis Mitte November 2020 eine Umfrage in der Sächsischen Polizei durch – also genau in jener Zeit, als sich die Pandemie in Sachsen erneut zuspitzte. Dieser Forschungsbericht gibt Auskunft über die Befunde der quantitativen und qualitativen Analysen des so entstandenen Datenmaterials – und gewährt erstmals belastbare Einblicke in Lebens- und Erfahrungswelten der Beschäftigten einer Sicherheitsbehörde während der Corona-Pandemie

Polizeidienst in Krisenzeiten: Beschäftigtenbefragung zur Corona-Pandemie in der Polizei Sachsen

Wie hat die Corona-Pandemie den Polizeidienst verändert? Wie haben die Beschäftigten ihren Dienst während des Lockdowns ganz persönlich erlebt? Welche Einstellungen und Sichtweisen prägen ihren Blick auf die Pandemiebekämpfung? Wie hat sich das auf ihre mentale Belastung und ihre dienstliche Handlungssicherheit ausgewirkt? Und was lässt sich aus alldem für das zukünftige Krisenmanagement von Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben lernen? Zu diesen Fragen führte das Sächsische Institut für Polizei- und Sicherheitsforschung (SIPS) im Zeitraum von Mitte Oktober bis Mitte November 2020 eine Umfrage in der Sächsischen Polizei durch – also genau in jener Zeit, als sich die Pandemie in Sachsen erneut zuspitzte. Dieser Forschungsbericht gibt Auskunft über die Befunde der quantitativen und qualitativen Analysen des so entstandenen Datenmaterials – und gewährt erstmals belastbare Einblicke in Lebens- und Erfahrungswelten der Beschäftigten einer Sicherheitsbehörde während der Corona-Pandemie