Labor für Elektrische Antriebssysteme und Automatisierungstechnik

 

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Labor für Betriebsfestigkeit und konstruktive Bauteiloptimierung

Laborraum: KH.U03

Versuchstechnik-Praktikum im Labor für Betriebsfestigkeit und konstruktive Bauteiloptimierung:

  • Experimentelle Spannungsanalyse mit der Dehnungsmessstreifen(DMS)-Messtechnik.
  • Messung von Materialdämpfung.
  • Aufnahme von zyklischen Fließkurven für die überelastische Finite-Elemente(FE)-Berechnung  bauteilnaher, gekerbter Proben. Abgleich von FE-Resultaten, sowie  analytisch angenäherten Kerbdehnungen mit Dehnungsmessungen.
  • Aufnahme von Dehnungs-Wöhlerlinien und Bestimmung der Lebensdauer gekerbter, bauteilnaher Proben bei überelastischer dynamischer Beanspruchung.
  • Messung des dynamischen  Risswachstums  gekerbter Proben und Vergleich mit praxis-üblichen Berechnungsansätzen aus der Bruchmechanik.
  • Berührungslose, optische Messung von Verschiebungen und Dehnungen auf Oberflächen statisch und dynamisch belasteter Bauteile mit dem 3D-Bildkorrelations-Verfahren (System ARAMIS).

Das Versuchstechnik-Praktikum baut inhaltlich auf den Studienfächern „Festigkeitslehre“ und „FEM-Simulationstechnik“ auf.

Neben der Durchführung von Praktika werden drittmittelgeförderte Industrie- und Forschungs-projekte, sowie Projekte und Abschlussarbeiten im Rahmen des Bachelor- und Masterstudiengangs Maschinenbau abgewickelt.

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Labormitarbeiter

Labor für Energietechnik

Das Energielabor verfügt über einen umfangreichen Pool an Messmitteln zur  Messung aller relevanten Größen in der Energietechnik. Zur Ausbildung der Studierenden sind folgende Versuchsstände vorhanden:

  • Gasheizkessel
  • Gasbrennwertkessel
  • Ölheizkessel
  • Ölbrennwertkessel
  • Kompressionswärmepumpe
  • Absorptionswärmepumpe
  • Brennstoffzelle
  • Solar-Vacuumröhrenkollektor
  • Dampferzeuger 1 MW
  • Dampfturbine
  • Organic Rankine Prozess mit R 245 fa
  • Flüssgkolbenverdichter


Zur Ausbildung stehen Rechner für die Simulation sowie Regelung und Steuerung der Anlagen zur Verfügung.

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Labor für Klimatechnik

Das Labor für Klimatechnik verfügt über einen umfangreichen Pool an Messmitteln zur Messung aller relevanten Größen in der Klimatechnik.

Der wesentliche Versuchsaufbau des Klimalabors ist eine Klimakammer. Diese ist durch eine Trennwand in zwei gleich große Zonen, die Innenklimazone und die Außenklimazone aufgeteilt. In beiden Zonen können unterschiedliche Luftzustände realisiert werden. Beide Kammern sind durch zwei getrennte Türen von außen her zugänglich. Als Trennwand ist es möglich, ohne allzu großen Aufwand, Bauteile wie z.B. Fenster, Fassadenelemente, Türen o.ä., einzubauen.

Die Klimakammer weist die folgenden Merkmale auf:

  • Zweizonenanlage mit Innenzone und Außenzone
  • Merkmale:
Kammervolume 64 m3
InnenzoneV= 32 m3, A= 10 m2
AußenzoneV= 32 m3, A= 10 m2
Außendämmung160 mm PU-Schaum
Zonentrennwand320 mm PU-Schaum

Folgende Zustände lassen sich in der Innenzone bzw. der Außenzone realisieren:

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Labormitarbeiter

Labor für Heizungstechnik

 

 

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Labor für Messtechnik

Laborräume: KA.009, KA.011, KA.U20, KA.U22

Das Labor für Messtechnik wird durch Studierende während des Studiums genutzt. Dies betrifft die Grundlagenausbildung in Messtechnik, aber auch beim wissenschaftlichen Arbeiten in Projekten oder bei Bachelor- und Masterarbeiten. Darüber hinaus werden auch Kooperationen mit der Industrie gepflegt.

Vorlesungsbegleitend finden für die Bachelorstudiengänge MB, EGT und IBT das Pflichtpraktikum in Messtechnik statt. Die Studierenden werden mit klassischen Schaltungen der Messtechnik vertraut gemacht. Der Schwerpunkt liegt auf der angewandten Messtechnik. Im Praktikum wird daher der sichere Umgang mit Aufnehmern und Messsystemen aus der Praxis geschult. So steht die richtige Bestimmung von Temperaturen, Längen, Wege, Kräfte, Momente, Verformungen, Zustandsgrößen der Luft, Geschwindigkeiten und vieler weiterer Größen bei verschiedensten Versuchsaufbauten im Vordergrund. In kleineren Projekten soll selbständig das Gelernte angewandt werden, dafür stehen Versuchsaufbauten wie Hometrainer, Luftverdichter, Seilbahn, Espressomaschine, Lufttechnische Anlage und weitere Aufbauten für die Studierenden zur Verfügung.

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Labormitarbeiter

Labor für Prozessleittechnik

 

 

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Labor für Werkzeugmaschinen

 

 

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Labormitarbeiter

Labor für Qualitätssicherung

Laborräume: KH.013a, KH.110, KH.110a, KH.111

Ausstattung:

  • Handmessmittel zur Messung von Längen, Winkeln, Konturen
  • Messroboter FARO
  • Messmaschinen für Oberflächenrauigkeiten, Formtoleranzen, Konturen usw.
  • Messmikroskop mit Bildauswertung
  • handgeführte und CNC-gesteuerte Koordinatenmessmaschinen

Erfolg im Wettbewerb erfordert Vertrauen in die Fähigkeit, Forderungen an die Qualität der Produkte oder Dienstleistungen zu erfüllen. Das Qualitätsmanagementsystem einer Organisation (Unternehmen oder auch Hochschule) stellt die Rahmenbedingungen zur Verfügung, um durch konkrete Maßnahmen die Qualität sicherzustellen (Qualitätssicherung). Im Labor für Qualitätssicherung werden die Studierenden ausgebildet, mit modernen Messeinrichtungen dimensionelle Messungen an Bauteilen durchzuführen und systematisch auszuwerten.

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Labormitarbeiter

Labor für Regelungs- und Steuerungstechnik / Mechatronik

Laborräume: KA.104, KA.105, KA.106, KA.107

Im Labor Regelungs- und Steuerungstechnik / Mechatronik haben Studierende die Möglichkeit, in Vorlesungen erworbene theoretische Kenntnisse in der Praxis anzuwenden.
Versuchsstände:

  • 3x Druckluft-Regelstrecke
  • PC-Arbeitsplätze zur Simulation von Regelkreisen
  • 3x Drehzahl-Regelstrecke mit variabler Last der Firma Fa. Gurski
  • 3x Lüfter-Steuerstrecke
  • Lineare Werkzeugachse mit Antriebsstrang

Besondere Soft- und Hardware-Ausstattung:

  • Winfact zur blockorientierten Simulation
  • MATLAB/Simulink der Firma MathWorks
  • 3x DS1104-Controller Board der Firma dSpace
  • 3x Simatic S7-Steuerungen mit Step7-Software der Firma Siemens

Versuchsthemen im Bachelor:

  1. Stationäres Verhalten von Regelstrecken
  2. Dynamisches Verhalten von Regelstrecken
  3. Dynamisches Verhalten von Regelkreisen
  4. Empirische Einstellregeln für Regler
  5. Simulation von dynamischen Systemen
  6. Kaskadenregelung, Bode-Diagramm
  7. Steuerungsstrukturen
  8. Speicherprogrammierbare Steuerungen

Versuchsthemen im Master:

  1. Kurze allgemeine Einführung in Matlab
  2. Programmierung von Funktionen zur Berechnung von Bauteilkennwerten
  3. Programmierung eines Script-Files zur Berechnung eines Antriebsstrangs
  4. Berechnung von Bewegungs-DGLn, Zustandsraumdarstellung und Frequenzgang
  5. Modalanalyse
  6. Kaskadenregelung
  7. Kaskadenregelung mit Vorsteuerung

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Labormitarbeiter

Labor für Kältetechnik

Für die  Messung aller relevanten Größen im Kältekreislauf ist ein umfangreicher Pool von Messgeräten vorhanden.
Im Labor für Kältetechnik werden die folgenden Versuchsstände eingesetzt:

  • Ammoniak – Kompressionskältemaschine mit Solespeicher
  • Kompressionswärmepumpe
  • Absorptionswärmepumpe
  • Flüssigkolben – Kältemaschine

Zum Entleeren und Füllen von Kältemaschinenkreisläufen verfügt das Labor über eine entsprechende Station.

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Labor für Fahrzeugtechnik

Testfahrzeug Opel Astra
Testfahrzeug Opel Astra

Laborraum: KY.20

Weitere Informationen  finden Sie auf den
Laborseiten des Labors  für Fahrzeugtechnik

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Labormitarbeiter

Labor für Fluidmechanik und Turbomaschinen

Automodell im Windkanal mit Ergebnissen der Strömungsberechnung überlagert.
Automodell im windkanal

Laborraum: KH.010

Im Labor für Fluidmechanik und Turbomaschinen befinden sich folgende Versuchsstände:

  • Windkanal
  • Dampfturbine
  • Kältemaschine
  • Kolbenverdichter
  • Axiallüfter
  • Kreiselpumpe
  • Peltonturbine

Laborleiter

Labormitarbeiter

Labor für Produktentwicklung

Laborraum: KB.307

 

Reverse-Engineering/3D-Scannen und Rapid Prototyping mit verschiedenen 3D-Druckern sind neben der Virtuellen Realität, der Prozessoptimierung und der Konstruktion die Themenschwerpunkte diese Labors.

 

Weitergehende Informationen  finden Sie auf den Seiten des Labors für Produktentwicklung.

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Verwaltung

Projektmitarbeiter / wissenschaftliche Mitarbeiter / Labormitarbeiter

Name Kontakt
Christian Deuerlein Christian Deuerlein
M.Sc.
Markus Krügel Markus Krügel
B.Eng.
Robin Löffler Robin Löffler
M.Sc.
Fabian Müller Fabian Müller
M.Sc.
Daniel Rücker Daniel Rücker
M.Sc.
Florian Winter Florian Winter
M.Eng.

Labor für Rechnergestützte Konstruktion

Im Labor Rechnergestütze Konstruktion der Fakultät werden die Studierenden in aufbauenden Lehrveranstaltungen ab dem 1. Semester mit Methoden und Systemen der rechnergestützten Produktentwicklung (CAD/CAE) und Produktion (CAD/CAM/CAP) vertraut gemacht. Der Schwerpunkt der Nutzung des CAD-Labors liegt in den Lehrveranstaltungen „CAD 1“ und „CAD 2“, sowie der Anfertigung der Konstruktionsprojekte im Rahmen der Lehrveranstaltungen „Konstruktion 1“, „Konstruktion 2“ und dem „Projekt aus Konstruktion und Entwicklung“. Weiterhin wird das Labor für verschiedene Bachelor- und Masterarbeiten genutzt.

Der Rechnerpool aller Laborräume umfasst derzeit 166 Workstations, auf denen eine Vielzahl von Programmpaketen für die Konstruktion und Berechnung (analytisch und FEM) zur Verfügung stehen.

Öffnungszeiten der Laborräume und die Belegung der Räume befinden sich im Intranet der THN.

 

Disziplinen in der rechnergestützten Konstruktion

Computerunterstützte Entwicklung (CAE = computer aided engineering)
CAE beschreibt die rechnerunterstützte Lösung technischer und wissenschaftlicher Probleme vor und während des ingenieurmäßigen Entwicklungs- und Konstruktionsprozesses. Es umfasst viele Teilgebiete wie CAD, FEM, CFD, MKS, FSI, CAM, CAQ.

CAD

Rechnergestützte Konstruktion (CAD = computer aided design) umfaßt alle Aktivitäten, bei denen EDV im Rahmen von Entwicklungs- und Konstruktionsarbeiten eingesetzt wird.
Das CAD-System ist mit seinem Funktions- und Aufgabenumfang eine maßgebliche Komponente der rechnerintegrierten Produktion und des digitalen Produktmodells mit dem Ziel einer wirklichkeitsgetreuen Beschreibung eines Produktes im Rechner mit allen dazugehörigen Dokumenten, Attributen und Strukturen.

FEM

Die Finite Elemente Methode (FEM) ist ein numerisches Lösungsverfahren zur Lösung von partiellen Differentialgleichungen.
FEM wird primär zur mathematischen Beschreibung der elastischen und ggf. plastischen Eigenschaften mechanischer Systeme eingesetzt, bei denen Masse und Elastizität kontinuierlich über die Körper verteilt sind. Das Modell besteht dabei aus vielen begrenzten (finiten) Elementen mit einfacher Geometrie, deren prinzipielle Verformungsmöglichkeiten durch die Vorgabe sogenannter Ansatzfunktionen eingeschränkt werden. Ziele der Untersuchungen sind vorrangig die Auswirkung äußerer Belastungen auf die Verformungs- und Spannungszustände in den beteiligten Körpern. Die mathematische Formulierung von FEMSystemen führt auf gewöhnliche Differentialgleichungssysteme mit sehr vielen Freiheitsgraden.

CFD

Numerische Strömungsmechanik (CFD = computational fluid dynamics) hat das Ziel strömungsmechanische Probleme mit numerischen Methoden zu lösen.

MKS

Mehrkörpersimulation (MKS) sind geeignet für die Beschreibung mechanischer Systeme, die aus Körpern bestehen, welche sich weitgehend starr verhalten und durch Lager und Gelenke miteinander verbunden sind. Ein MKS besteht aus in der Regel, massebehafteten starren Körpern, auf die an diskreten Punkten Einzelkräfte und -momente einwirken.

FSI

Als Fluid-Struktur-Kopplung (FSI = fluid-structure interaction) wird die Kopplung von Strömungs- und Strukturberechnung bezeichnet, um die gegenseitige Beeinflußung zu berechnen.

CAM

Rechnerunterstützte Fertigung (CAM = computer-aided manufacturing) bezeichnet die EDV-Unterstützung zur Steuerung und Überwachung des Fertigungsprozesses. Dies bezieht sich auf die Steuerung von Werkzeugmaschinen, Handhabungsgeräten sowie Transport- und Lagerungssysteme. Ein Beispiel ist die Erstellung von NC-Programmen für CNC-Maschinen am Computer.

CAQ

Rechnerunterstützte Qualtätssicherung (CAQ = computer-aided quality assurance) ist teil des Qualitätsmanagements und umfaßt Maßnahmen zur Planung und Durchführung der Qualitätssicherung. Hierzu zählt die Erstellung von Prüfplänen, Prüfprogrammen sowie die Durchführung rechnerunterstützter Maß- und Prüfverfahren.

CIM

CIM  (= computer-integrated-manufacturing) umschreibt den integrierte Einsatz von EDV in allen Produktionsbereichen. Hierzu gehören alle Tätigkeiten von der Entwicklung über Konstruktion, Fertigung bis hin zur Qualitätssicherung. Ferner werden auch die Aufgaben für die Auftragsabwicklung wie Planung, Steuerung der Fertigung, Angebotserarbeitung und Kostenkalkulation hinzugerechnet.

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Labor für Robotertechnik

Industrieroboter Kuka Agilus zeichnet mit Bleistift auf Papier
Industrieroboter Kuka Agilus zeichnet

Laborraum: KH.005     0911 / 5880-1703

Im Labor für Robotertechnik werden neuartige Anwendungen und Programmierkonzepte für Industrieroboter vor allem im Rahmen der Lehre (Praktikum, Projektarbeiten, Bachelorarbeiten, Masterarbeiten) bearbeitet. Das Labor für Robotertechnik ist eingebunden in das Ohm-Netzwerk Robotik.

Weitere Informationen  finden Sie auf den
Laborseiten des Labors für Robotertechnik

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Labor für Schall- und Schwingungstechnik (NVH-Labor)

Laborräume:

KA.014Seminar- und Übungsraum
KA.U20reflexionarmer Schallmessraum
KA.U22Zugang zum Messraum
KA.U24Vorbereitungsraum

Im Labor für Schall- und Schwingungstechnik werden die Studierenden ab dem 6 Semester an die vielfältigen experimentellen Methoden im Bereich der Schwingungstechnik und Akustik herangeführt. Über ausgewählte Versuche werden die theoretischen Grundlagen der zugeordneten Vorlesungen vertieft.
Die praxisorientierte Anwendung der experimentellen Untersuchungsmethoden ergibt sich häufig bei Aufgabenstellungen aus der Industrie und der Durchführung von Abschlussarbei-ten und Forschungsprojekten.

AUSSTATTUNG

MESS- und ANALYSESYSTEME  für die Schall- und Schwingungsmessung

  • mehrkanalige Aufnahmesysteme (Frontends) für dynamsiche Messungen
  • Modulschallpegelmesser
  • gehörbezogene Mess- und Wiedergabesysteme
  • Simulink-basierte Echtzeit-Testsysteme
  • elektrodynamische Schwingerreger, Impulshämmer
  • Signalgeneratoren, Verstärker, …
  • Beschleunigungsaufnehmer, Kraftaufnehmer
  • Reflexionsarmer Schallmessraum (4,8m x 4,2m x 2,75m)
  • Lautsprecher, Kopfhörer
  • Mikrofone, Intensitäts-Messsonde
  • Softwarepakte für die Signal- und Systemanalyse
Ausstattung für die Schall- und Schwingungsmessung
Ausstattung für die Schall- und Schwingungsmessung
VERSUCHE und MESSVERFAHREN

die im Rahmen von Lehrveranstaltungen, Forschungsprojekten oder Industrieprojekten zum Einsatz kommen.

SCHWINGUNGSTECHNIK

  • Messung und Beurteilung von Betriebsschwingungen
  • Experimentelle Modalanalyse
  • Parameteridentifikation
  • Auswuchten
  • Messung und Beurteilung von Humanschwingungen
Messbeispiele aus dem Bereich Schwingungstechnik
Messbeispiele aus dem Bereich Schwingungstechnik

AKUSTIK

  • Absorptionsgradbestimmung im Kundt’schen Rohr
  • Bestimmung der Schalldämmung von Bauteilen
  • Schallleistungsbestimmung
    aus Schalldruckmessungen (DIN EN ISO 9614-2) und
    aus Schallintensitätsmessungen (DIN EN ISO 9614-1)
  • Schallquellenortung
  • gehörgerechte Schallaufzeichnung und Schallwiedergabe
  • psychoakustische Bewertung von Geräuschen
  • aktive Schall- und Schwingungskontrolle
Messbeispiele aus dem Bereich Akustik
Messbeispiele aus dem Bereich Akustik

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Labor für Verbrennungskraftmaschinen

Weitere Informationen  finden Sie auf den

Seiten des Instituts für Fahrzeugtechnik

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Labor für Werkstofftechnik I

Laborräume: KH.U01, KH.U02, KH.U03, KH.012, KH.116

Der Einsatz von modernen Hochleistungswerkstoffen ist ein Treiber der technologischen Entwicklung und ein Träger innovativer Zukunftstechnologien. Der Umgang mit der Schlüsseltechnologie "Werkstofftechnik" setzt in hohem Masse ein solides Verständnis der werkstofftechnischen Grundlagen voraus. Gerade ein gutes Verständnis der Zusammenhänge zwischen der (Mikro-)Struktur eines Werkstoffs und den physikalisch-technologischen Eigenschaften dieses Werkstoffes sind für den Ingenieur in der Praxis von großer Bedeutung. Daher werden im Rahmen des Studiums die werkstoffwissenschaftlichen Kenntnisse über Struktur, Verarbeitung, gezielte Veränderung von Eigenschaften und deren Prüfung in praxisnahen Versuchen im Labor anschaulich gemacht.

Das Labor für Werkstofftechnik I umfasst die wichtigsten Verfahren zur zerstörenden (mechanischen) und zerstörungsfreien Untersuchung von Werkstoff- und Bauteileigenschaften. Ihr professioneller Einsatz in Qualitätssicherung, Werkstoff-/ Produktentwicklung und Schadensanalyse wird im Labor für die Studenten durch gezielte praktische Übungen an wärmebehandelten, kaltverfestigten, gegossenen oder geschweissten Proben verdeutlicht.

Im Vordergrund stehen:

  • Anwendung verschiedener Prüftechniken
  • Zusammenhang zwischen Werkstoffstruktur und – Werkstoffeigenschaften
  • Einflussparameter auf das Werkstoff- und Bauteilverhalten unter statischer und dynamischer Belastung
  • Qualitätssicherung: Detektieren und Bewerten von Fehlstellen im Werkstoff

Das Labor unterstützt die Unternehmen der Region als Partner für Aufgaben im Bereich der Werkstoffentwicklung und im Rahmen von Prüfaufträgen.

Ausstattung mechanische Prüfung

Universalprüfmaschine UTS 3 (Zugversuch)

  • Prüfkraft: 12N bis 3 kN
  • Probengeometrie: Flachproben, Drähte
  • Freie Einspannlänge: max. 700 mm 

Resonanzpulser Rumul

  • Max. Prüfkraft: 100kN (± 50 kN)
  • Prüffrequenz: 40 - 250 Hz
  • Probegeometrie: Rundproben mit Gewindeeinspannköpfen (M10x1, M12x1, M48x1), Rundproben mit glatter Einspannfläche, Flachproben (max. Breite 40 mm)
  • Prüfung bis 300 °C

Kriechprüfstände

  • Kriechversuche bis 1000 °C, max 20 kN

Universalprüfmaschine Zwick Z100

  • Prüfkraft: max. 100 kN
  • Probengeometrie: Flachproben, Rundproben
  • Freie Einspannlänge: max. 700 mm
  • Prüfkammer -40 bis 350 °C

Universalprüfmaschine UTS 250

  • Max. Prüfkraft: 250 kN, hydraulische Spannbacken
  • Probengeometrie: Flachproben und Rundproben (Ø 6 mm - 45 mm)
  • Einspannlänge: 80 mm bis 700 mm 

Hydropulser Schenck
(Schwingfestigkeitsuntersuchung an glatten bzw. gekerbten Proben und Bauteilen)

  • Max. Prüfkraft: ± 50 kN
  • Prüffrequenz: max. 30 Hz
  • Probegeometrie: Flachproben, Rundproben (Ø 5 mm - 20 mm)
  • Max. Nennhub: 100 mm (±50 mm)

Pendelschlagwerk Wolpert

  • Kerbschlagbiegeversuch nach DIN EN 10045

Scratch-Test Revetest Xpress

  • Prüfung der Schichthaftung nach DIN EN ISO 20502

Härteprüfung

  • Brinell
  • Vickers
  • Rockwell
  • Mikrohärte
  • ambulante Prüfverfahren

Weitere technologische Prüfverfahren

  • Phased array Ultraschallprüfung
  • Wirbelstromprüfung
  • Oberflächenrissprüfung (Magnetpulver, Farbeindringverfahren)
  • Tiefungsversuch nach Erichsen
  • Ultraschallmessung zur Bestimmung von Schraubenvorspannkräften
Ausstattung Korrosion und Umweltsimulation

Klimakammer

  • -40 °C bis +300 °C
  • relative Luftfeuchte 0 bis 100 % (bis 95 °C)
  • zusätzliche Kühlplatte integrierbar

Salzsprühnebelkammer

  • Salzsprühnebeltest bis 60 °C
  • VDA Wechseltest
  • frei definierbare Testzyklen

Potentiostat

  • Bestimmung von Stromdichte-Potentialkurven bzw. Ruhepotential

Diverse Öfen

  • Temperaturbereich 50 °C bis 1600 °C
  • teilweise mit Schutzgas oder Reaktivgas gespült
  • Prozesse: Eisatzhärten, Nitrieren, Borieren
Rasterelektronenmikroskop
  • Zeiss EVO 25 LS mit großer Probenkammer
  • Bruker Quantax EDX
  • Prüfung unter Wasseratmosphäre bis 3000 Pa möglich
  • Peltierkühltisch -70 °C

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Labor für Werkstoff- und Fügetechnik

Laborräume: KH.101, KH.102, KH.U12B

Arbeitsgebiete:

  • Lichtbogen- und Strahlschweißverfahren
  • zerstörungsfreie Werkstoffprüfung

Einrichtungen:

  • Gas-, WIG-, MIG-Schweißgeräte
  • diverse Wärmebehandlungsöfen
  • Schweißeignungsprüfanlagen
  • zerstörungsfreie & zerstörende Prüfeinrichtungen
  • verschiedene Lichtmikroskope & Rasterelektronenmikroskop
  • PCs mit Messwerterfassung

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Labormitarbeiter