Cold surface treatments on fiber-reinforced plastics by pulsed laser

When producing fiber-reinforced plastic (FRP) suitable for mass production, new technologies have to be developed to overcome existing challenges such as increased efficiency in resource consumption or higher process flexibility. In the past, laser processing has been shown to yield important advantages such as non-contact processing, no tool wear and high design flexibility.Pulsed laser ablation of FRP offers a promising alternative to state of the art mechanical blasting. The selective matrix removal enables a high potential to improve adhesive bonding, molding processes and coating deposition of lightweight materials, especially FRP-metal or FRP-ceramic hybrids. The resulting increase in surface area exhibits forms lock characteristics and simultaneously provides an expanded interface area. As a result, 40 % higher tensile strength can be reached in pull-off tests compared to a mechanically blasted organic sheet surface, joined by thermal spraying of aluminum on carbon fiber-reinforced epoxy (CFRP)

Entwicklung eines thermisch robusten und trägheitsarmen Hybrid-Gewindetriebs

Die dynamische Leistungsfähigkeit moderner Produktionssysteme wird wesentlich durch das dynamisch-mechatronische Verhalten der Vorschubachsen bestimmt. Bei einem Großteil der Vorschubachsen kommen als zentrales mechanisches Übertragungselement Kugelgewindetriebe zur Übersetzung der rotatorischen Bewegung der Antriebe in die translatorische Bewegung der Strukturelemente zum Einsatz. In der Veröffentlichung wird die Entwicklung eines neuartigen, thermisch robusten und trägheitsarmen Hybrid-Gewindetriebs für hochdynamische Werkzeugmaschinen beschrieben. Basierend auf Analysen zu den Effekten und dynamischen Grenzen elektromechanischer Vorschubachsen in spanenden Werkzeugmaschinen wird der prinzipielle Aufbau eines Hybride-Gewindetriebes auf Basis eines kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffkerns inklusive des Verfahrens zur Herstellung dieses Gewindetriebes vorgestellt. Durch eine nahezu neutralisierte thermische Dehnung dieses Hybrid-Gewindetriebes inklusive reduzierter rotatorischer Trägheiten können die Einsatzgrenzen von Fest-Fest-Lagerungen erweitert werden. Damit lässt sich die Dynamik rotatorischer Vorschubsachsen - und die Produktivität der Werkzeugmaschine insgesamt - nachhaltig steigern

Microstructure and Sliding Wear Resistance of Plasma Sprayed Al2O3-Cr2O3-TiO2 Ternary Coatings from Blends of Single Oxides

Al2O3, Cr2O3, and TiO2 are most commonly used oxide materials for thermal spray coating solutions. Each oxide shows unique properties comprising behavior in the spray process, hardness, corrosion, and wear resistance. In order to exploit the different advantages, binary compositions are often used, while ternary compositions are not studied yet. Atmospheric plasma spraying (APS) of ternary compositions in the Al2O3-Cr2O3-TiO2 system was studied using blends of plain powders with different ratios and identical spray parameters. Coatings from the plain oxides were studied for comparison. For these powder blends, different deposition rates were observed. The microstructure, roughness, porosity, hardness, and wear resistance were investigated. The formation of the splats from particles of each oxide occurs separately, without interaction between the particles. The exception are the chromium oxide splats, which contained some amounts of titanium. The predominant oxide present in each blend has a decisive influence on the properties of the coatings. While TiOx causes a low coating porosity, the wear resistance can be increased by adding Cr2O3