TY - THES A1 - Schnitzler, Nora T1 - Identifikation und Bewertung geeigneter Mikrostrukturierungen zum Schutz von Biohybridbeschichtungen von Zahnimplantaten vor Abrasion beim Zähneputzen N2 - Die Oberflächen dentaler Implantate sind definiert durch eine raue Oberfläche, um die Integration in den menschlichen Knochen zu optimieren. Entzündungen des umgebenden Zahnfleisches zählen dabei zu den häufigsten Komplikationen nach einer Implantation. Diese Entzündungen entstehen hauptsächlich durch bakterielle Infektionen des Weichgewebes an der Implantations-Stelle. Die raue Oberfläche trägt jedoch zu einer solchen Infektion bei. Da der Implantat-Kopf zum Teil aus dem Knochen herausragt, erfolgt beispielsweise beim Zähneputzen eine Freilegung der Implantat-Oberfläche. Die durch die Rauheit vergrößerte Oberfläche bietet dabei ideale Voraussetzungen für eine Bakterienansiedlung. In der aktuellen Forschung steht die Entwicklung einer Oberfläche im Vordergrund, die eine antibakterielle Funktionalisierung erzeugt. Diese verhindert die Bakterienansiedlung und wirkt einer Entzündung entgegen. Um die Beschichtung vor Verschleiß zu schützen und ihre Lebensdauer der antibakteriellen Wirkung zu erhöhen, ist es möglich die Oberfläche mit einer Mikrostruktur zu versehen. Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Identifikation geeigneter Mikrostrukturierungen, die der antibakteriellen Beschichtung einen optimalen Schutz vor Verschleiß bieten. Am Beispiel von Titan-Zahnimplantaten wird der Schutz der aufgetragenen Biohybridbeschichtung gegen abrasiven Verschleiß untersucht. Im Vorfeld wird eine Analyse der fertigungstechnischen Möglichkeiten mit Blick auf dentale Implantate und Mikrostrukturen durchgeführt, um das ein passendes Verfahren zu identifizieren. Die Analogiebauteile als Probenkörper werden, mithilfe des zuvor ausgewählten Verfahrens, mit verschiedenen Mikrostrukturen versehen. Im Rahmen einer Versuchsdurchführung, die die mechanische Belastung bei einem Zahnputzdurchgang imitiert, werden die verschiedenen Mikrostrukturen auf ihre Eignung für diese Anwendung überprüft. Ein Vorversuch dient zur Identifizierung eines geeigneten Ankerpeptids, welches den bindenden Bestandteil der Biohybridbeschichtung darstellt. Aus drei zuvor ausgewählten Ankerpeptiden wird das mit der besten Adhäsionsfähigkeit herausgestellt. Im finalen Versuchsdurchlauf wird das Ankerpeptid auf die Oberflächen, die mit den Mikrostrukturen versehen sind, aufgetragen. Dabei ist das Ziel eine Mikrostruktur herauszustellen, die den höchstmöglichen Schutz bietet. Durch eine Fluoreszenzprüfung mithilfe eines Flourescence Plate Readers wird jede Kombination nach den Belastungsversuchen auf den Restanteil der Beschichtung überprüft. Das Ergebnis stellt eine Mikrostruktur dar, die den bestmöglichen Schutz bietet. Dies ist erkennbar durch den höchsten Anteil an Restbeschichtung. Eine Strukturierung mit sogenannten Micro-Grooves in Kombination mit dem MacHis-Ankerpeptid erzielte in der Analyse der Belastungssimulationen die besten Ergebnisse bezüglich des Schutzes der Beschichtung. Durch die Versuche bestätigte sich eine weitere Annahme. Die Strukturierung der Oberfläche erzielt einen deutlich höheren Schutz im Vergleich zu einer unstrukturierten Oberfläche. Zudem hat sich herausgestellt, dass eine Beschichtung mit dem sogenannten PEO-Verfahren eine deutlich größere Adhäsion der Biohybridbeschichtung erzielt. Dies wird jedoch Thema weiterführender Forschungen sein und kein Bestandteil der vorliegenden Arbeit. Y1 - 2022 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Vu, Tuan Dat T1 - Objekterkennung und Schienenerkennung in der Schienenfahrzeugtechnik Y1 - 2022 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - JOUR A1 - Pfaff, Raphael T1 - Praxisnahe Ausbildung im Fach Schienenfahrzeugtechnik JF - Deine Bahn Y1 - 2015 SN - 0172-4479 IS - 8 SP - 52 EP - 55 PB - Eisenbahn-Fachverlag CY - Mainz ER - TY - JOUR A1 - Pfaff, Raphael A1 - Burnham, Keith J. T1 - On abstraction and interpretability: a behavioural perspective JF - Systems Science Y1 - 2009 SN - 0137-1223 VL - Vol. 35 IS - Iss. 2 SP - 19 EP - 26 ER - TY - THES A1 - Keller, Simon Mark T1 - Risikoanalyse einer bordautonomen Schienenfahrzeugortung mittels GNSS N2 - Bei Schienenfahrzeugen, die mit dem Zugsicherungssystem ETCS betrieben sind, wird die Odometrie durch eine diskrete Ortung mittels physischen Balisen zurückgesetzt. Diese Arbeit befasst sich mit der Innovation von virtuellen Balisen. Virtuelle Balisen, können eingesetzt werden, um physische, im Gleisbett montierte Balisen zu ersetzen. Durch den Einsatz von virtuellen Balisen soll der Infrastrukturausbau von ETCS vorangetrieben werden, indem sie als virtuelle Komponente auf Schienenfahrzeugen eingesetzt werden. Im Rahmen dieser Arbeit wird die Fragestellung beantwortet, ob eine bordautonome Zugortung mittels virtuellen Balisen in einem ausgewählten Szenario mit einem akzeptablen Risiko verbunden ist? Das Szenario besteht aus einem Schienenfahrzeug, welches mit dem Zugsicherungssystem ETCS Level 2 auf einer eingleisigen Nebenstrecke betreiben wird. Hierzu werden zunächst die Grundlagen von ETCS und der satellitenbasierten Ortung erläutert. Des Weiteren werden die Grundlagen des CSM Prozesses und der expliziten Risikoabschätzung eingeführt. Aufbauend auf diesen Grundlagen wird der CSM Prozess angewandt und dabei eine Systemdefinition mit den Schnittstellen des Systems zur Umwelt erstellt. Mit der Hazop-Methode werden die Gefährdungen der Schnittstellen erfasst und beurteilt. Die sicherheitsrelevanten Gefährdungen werden in einer FMEA bewertet. In der folgenden Diskussion werden sicherheitsrelevante Gefährdungen nochmals betrachtet. Das Ergebnis der Arbeit ist, dass im ausgewählten Szenario, unter der Verwendung der CSM-Prozesse und der industriell anerkannten Methoden Hazop und FMEA, die Integration der Board-autonomen-Ortung mit einem akzeptablen Risiko verbunden ist. Y1 - 2022 PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - JOUR A1 - Enning, Manfred A1 - Pfaff, Raphael T1 - Digitalisierung bringt mehr Güter auf die Schiene JF - Sonderprojekte ATM/MTZ Y1 - 2016 U6 - https://doi.org/10.1007/s41491-016-0570-7 SN - 2509-4610 VL - 21 IS - 6 (suppl.) SP - 34 EP - 37 PB - Springer Fachmedien CY - Wiesbaden ER - TY - JOUR A1 - Enning, Manfred A1 - Pfaff, Raphael T1 - Güterwagen 4.0 - Mehr als nur technischer Fortschritt JF - Privatbahn-Magazin N2 - Lokomotiven sind dank modernster Konzepte der Antriebstechnik heute energiesparend und umweltfreundlich. Eine Ausrüstung mit Telematik und Assistenzfunktionen ist Standard. Auf der Strecke zeigt sich moderne Technik in Form elektronischer Stellwerke und Zugsicherungssysteme und in Rangier- und Abstellanlagen als EOW-Technik. Am Güterwagen hingegen ist der technische Fortschritt komplett vorbeigegangen. Auch beim modernsten Wagen (Abb. 1) ist die einzige „Automatik“-Funktion die zentral über die Hauptluftleitung (HL) versorgte und betätigte Luftbremse. Y1 - 2017 SN - 1865-0163 IS - 2 SP - 21 EP - 25 PB - Bahn Media CY - Suhlendorf ER - TY - JOUR A1 - Eichler, Fabian A1 - Balc, Nicolae A1 - Bremen, Sebastian A1 - Schleser, Markus A1 - Schwarz, Alexander T1 - Research on reducing residual stresses of SLM parts made for downstream welding process JF - Acta Technica Napocensis N2 - In the face of the current trend towards larger and more complex production tasks in the SLM process and the current limitations in terms of maximum build space, the welding of SLM components to each other or to conventionally manufactured parts is becoming increasingly relevant. The fusion welding of SLM components made of 316L has so far been rarely investigated and if so, then for highly specialised laser welding processes. When welding with industrial gas welding processes such as MIG/MAG or TIG welding, distortions occur which are associated with the resulting residual stresses in the components. This paper investigates process-side influencing factors to avoid resulting residual stresses in SLM components made of 316L. The aim is to develop a strategy to build up SLM components as stress-free as possible in order to join them as profitably as possible with a downstream welding process. For this purpose, influencing parameters such as laser power, scan speed, but also scan vector length and different scan patterns are investigated with regard to their influence on residual stresses. KW - Residual Stresses KW - Hybrid Manufacturing KW - Welding KW - SLM KW - LPBF KW - Additive Manufacturing Y1 - 2024 SN - 1221-5872 VL - 67 IS - 1s SP - 69 EP - 78 PB - Technical University of Cluj-Napoca CY - Cluj-Napoca ER - TY - JOUR A1 - Abbas, Karim A1 - Balc, Nicolae A1 - Bremen, Sebastian A1 - Hedwig, Lukas T1 - Polyetheretherketone (PEEK) in rapid tooling: advancements and applications for fused filament fabrication of rubber molds JF - Acta Technica Napocensis N2 - Establishing high-performance polymers in additive manufacturing opens up new industrial applications. Polyetheretherketone (PEEK) was initially used in aerospace but is now widely applied in automotive, electronics, and medical industries. This study focuses on developing applications using PEEK and Fused Filament Fabrication for cost-efficient vulcanization injection mold production. A proof of concept confirms PEEK’s suitability for AM mold making, withstanding vulcanization conditions. Printing PEEK above its glass transition temperature of 145 °C is preferable due to its narrow process window. A new process strategy at room temperature is discussed, with micrographs showing improved inter-layer bonding at 410°C nozzle temperature and 0.1 mm layer thickness. Minimizing the layer thickness from 0.15 mm to 0.1 mm improves tensile strength by 16%. KW - Process Parameters KW - Rapid Tooling KW - Polyetheretherketone (PEEK) KW - Tensile Strength KW - Fused Filament Fabrication KW - Additive Manufacturing Y1 - 2024 SN - 1221-5872 VL - 67 IS - 1s SP - 13 EP - 22 PB - Technical University of Cluj-Napoca CY - Cluj-Napoca ER - TY - JOUR A1 - Luft, Nils A1 - Arntz, Kristian T1 - The impact and challenges of Industry 4.0 on factory design, organization and management JF - Acta Technica Napocensis N2 - The fourth industrial revolution is on its way to reshape manufacturing and value creation in a profound way. The underlying technologies like cyber-physical systems (CPS), big data, collaborative robotics, additive manufacturing or artificial intelligence offer huge potentials for the optimization and evolution of production systems. However, many manufacturing companies struggle to implement these technologies. This can only in part be attributed to the lack of skilled personal within these companies or a missing digitalization strategy. Rather, there is a fundamental incompatibility between the way current production systems and companies (Industry 3.0) are structured across multiple dimensions compared to what is necessary for industry 4.0. This is especially true in manufacturing systems and their transition towards flexible, decentralized and autonomous value creation networks. This paper shows across various dimensions these incompatibilities within manufacturing systems, explores their reasons and discusses a different approach to create a foundation for Industry 4.0 in manufacturing companies. KW - Manufacturing Process Chains KW - Tool Making KW - Operational Control KW - Technology Planning KW - Factory Planning KW - Industry 4.0 Y1 - 2024 SN - 1221-5872 VL - 67 IS - 1s SP - 151 EP - 158 PB - Technical University of Cluj-Napoca CY - Cluj-Napoca ER - TY - JOUR A1 - Luft, Angela A1 - Balc, Nicolae A1 - Bremen, Sebastian T1 - Experts' perspectives on the adoption of additive manufacturing in the industry and its interrelated implications in production structures JF - Acta Technica Napocensis N2 - Additive Manufacturing (AM) is a topic that is becoming more relevant to many companies globally. With AM's progressive development and use for series production, integrating the technology into existing production structures is becoming an important criterion for businesses. This study qualitatively examines the actual state and different perspectives on the integration of AM in production structures. Seven semi-structured interviews were conducted and analyzed. The interview partners were high-level experts in Additive Manufacturing and production systems from industry and science. Four main themes were identified. Key findings are the far-reaching interrelationships and implications of AM within production structures. Specific AM-related aspects were identified. Those can be used to increase the knowledge and practical application of the technology in the industry and as a foundation for economic considerations. KW - AM implementation KW - thematic analysis KW - interviews KW - manufacturing management KW - production systems KW - Additive manufacturing Y1 - 2024 SN - 1221-5872 VL - 67 IS - 1s SP - 159 EP - 168 PB - Technical University of Cluj-Napoca CY - Cluj-Napoca ER - TY - JOUR A1 - Enning, Manfred A1 - Bollig, Alexander A1 - Mann, S. A1 - Kaierle, Stefan T1 - Modellgestützte Prädiktive Regelung beim Laserstrahlschweißen / Bollig, A. ; Mann, S. ; Enning, M. ; Kaierle, S. JF - Automatisierungstechnische Praxis : atp. 43 (2001), H. 7 Y1 - 2001 SN - 0178-2320 SP - 35 EP - 39 ER - TY - JOUR A1 - Enning, Manfred A1 - Bollig, Alexander A1 - Mann, S. A1 - Kaierle, Stefan T1 - Autonome Produktionszelle für das Laserstrahlschweißen / Bollig, A. ; Mann, S. ; Enning, M. ; Kaierle, S. ; Abel, D. ; Poprawe, R. JF - Automation und Information in Wirtschaft und Gesellschaft : Kongress Baden-Baden, 3. und 4. Juni 2003 / VDI-VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik Y1 - 2003 SN - 3-18-091756-3 N1 - GMA-Kongress ; 2003 ; VDI-Berichte 1756 SP - 73 EP - 82 PB - VDI-Verl. CY - Düsseldorf ER - TY - JOUR A1 - Enning, Manfred A1 - Mann, S. A1 - Bollig, Alexander A1 - Kaierle, Stefan T1 - Autonomous Production Cell for Laser Beam Welding / Mann S. ; Bollig, A. ; Kaierle, S. ; Abel, D. ; Poprawe, R. Y1 - 2003 SN - 0912035757 N1 - ICALEO 2003, Florida ; Laser Materials Processing Conference ; (2003, Jacksonville, Fla.) ; ICALEO ; (22, 2003, Jacksonville, Fla.) PB - LIA CY - Orlando, Fla ER - TY - CHAP A1 - Michaux, Frank A1 - Brunn, André A1 - Willert, Christian A1 - Kallweit, Stephan T1 - Automatic setup and calibration of a Robotic-PIV system using fiducial markers T2 - 21st International Symposium on Application of Laser and Imaging Techniques to Fluid Mechanics N2 - The use of industrial robots allows the precise manipulation of all components necessary for setting up a large-scale particle image velocimetry (PIV) system. The known internal calibration matrix of the cameras in combination with the actual pose of the industrial robots and the calculated transform from the fiducial markers to camera coordinates allow the precise positioning of the individual PIV components according to the measurement demands. In addition, the complete calibration procedure for generating the external camera matrix and the mapping functions for e.g. dewarping the stereo images can be automatically determined without further user interaction and thus the degree of automation can be extended to nearly 100%. This increased degree of automation expands the applications range of PIV systems, in particular for measurement tasks with severe time constraints. KW - PIV calibration KW - Automation KW - Robotics KW - Fiducial marker system KW - Recognition algorithms Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/10.55037/lxlaser.21st.163 N1 - 21st International Symposium on Application of Laser and Imaging Techniques to Fluid Mechanics, Lisbon, Portugal, July 8-11, 2024 ER - TY - JOUR A1 - Grundmann, Reinhard A1 - Bommes, Leonhard A1 - Reinartz, Dieter T1 - Auswahl, Bemessung und Beurteilung eines Radialventilators hohen Wirkungsgrades - Teil 2 JF - HLH - Zeitschrift für Heizung, Lüftung, Klimatechnik, Haustechnik. 49 (1998), H. 7 Y1 - 1998 SN - 0017-9906 SP - 44 EP - 50 ER - TY - JOUR A1 - Grundmann, Reinhard A1 - Bommes, Leonhard A1 - Dieter, Reinartz T1 - Auswahl, Bemessung und Beurteilung eines Radialventilators hohen Wirkungsgrades - Teil 1 JF - HLH - Zeitschrift für Heizung, Lüftung, Klimatechnik, Haustechnik. 49 (1998), H. 5 Y1 - 1998 SN - 0017-9906 SP - 28 EP - 37 ER - TY - BOOK A1 - Grundmann, Reinhard A1 - Bommes, Leonhard A1 - Fricke, Jürgen T1 - Ventilatoren Y1 - 2003 SN - 3-8027-3200-6 N1 - Mitherausgeber und Mitautor PB - Vulkan-Verlag CY - Essen ER - TY - CHAP A1 - Ulmer, Jessica A1 - Braun, Sebastian A1 - Cheng, Chi-Tsun A1 - Dowey, Steve A1 - Wollert, Jörg F. T1 - Adapting augmented reality systems to the users’ needs using gamification and error solving methods T2 - Procedia CIRP - 54th CIRP CMS 2021 - Towards Digitalized Manufacturing 4.0 N2 - Animations of virtual items in AR support systems are typically predefined and lack interactions with dynamic physical environments. AR applications rarely consider users’ preferences and do not provide customized spontaneous support under unknown situations. This research focuses on developing adaptive, error-tolerant AR systems based on directed acyclic graphs and error resolving strategies. Using this approach, users will have more freedom of choice during AR supported work, which leads to more efficient workflows. Error correction methods based on CAD models and predefined process data create individual support possibilities. The framework is implemented in the Industry 4.0 model factory at FH Aachen. KW - Augmented Reality KW - Adaptive Systems KW - Gamification KW - Error Recovery Y1 - 2021 U6 - https://doi.org/10.1016/j.procir.2021.11.024 SN - 2212-8271 N1 - CIRP CMS 2021 - 54th CIRP Conference on Manufacturing Systems, September 22-24, 2021, online VL - 104 SP - 140 EP - 145 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - CHAP A1 - Vedral, A. A1 - Wollert, Jörg F. T1 - Analysis of error and time behavior of the IEEE 802.15.4 PHY-layer in an industrial environment T2 - Proceedings / 2006 IEEE International Workshop on Factory Communication Systems : June 28th - 30th, 2006 Y1 - 2006 SN - 1-4244-0379-0 SP - 119 EP - 124 PB - IEEE Operations Center CY - Piscataway, NJ ER -