17.01.2022 von Aileen Sammler

60 Jahre NETZSCH-Gerätebau GmbH – Unser Dilatometer – Teil II

Im Rahmen unserer Kommunikationskampagne zu 60 Jahren NETZSCH-Gerätebau dreht sich im Januar alles um das Dilatometer. Erfahren Sie heute, was unser Geschäftsführer Dr. Jürgen Blumm in seiner Dissertation im Zusammenhang mit dem Dilatometer erforschte und wie das patentierte Messsystem NanoEye die Dilatometrie revolutionierte.

Im Rahmen unserer Kommunikationskampagne dreht sich im Januar alles um das Dilatometer. Erfahren Sie heute, was unser Geschäftsführer Dr. Jürgen Blumm in seiner Dissertation im Zusammenhang mit dem Dilatometer erforschte und wie das patentierte Messsystem NanoEye die Dilatometrie revolutionierte. Und vergessen Sie nicht, am Gewinnspiel teilzunehmen.

Das Dilatometer als Bestandteil der Dissertation von Geschäftsführer Dr. Jürgen Blumm

1995 startete Jürgen Blumm seine Karriere im Applikationslabor. Durch ein Forschungsprojekt zur Sinteroptimierung in Zusammenarbeit mit der Julius-Maximilians-Universität Würzburg widmete er seine Dissertation dem Thema „Thermische Charakterisierung von Hochleistungskeramiken vor, während und nach dem Sinterprozess“. Die im Rahmen seiner Doktorarbeit erweiterten und kombinierten Messmethoden brachten damals einen völlig neuen Zugang zur Analyse des Sinterprozesses. Die kinetischen Simulationsrechnungen trugen wegweisend zur Prozessoptimierung beim SinternSintern ist ein Herstellungsverfahren zur Bildung eines mechanisch stabilen Körpers aus einem keramischen oder metallischen Pulver.Sintern keramischer Werkstoffe bei. Jürgen Blumm war einer der Ersten, der die mehrstufige Sinterkinetik in Zusammenhang mit dem Dilatometer (DIL) erforschte.

Präsentation des Dilatometers anlässlich des 40-jährigen NGB-Jubiläums im Jahr 2002 – von links: Dr. Jürgen Blumm, Frau Prof. Dr. Dagmar Schipanski, Dr. Hans-Peter Friedrich und Dr. Wolf-Dieter Emmerich (von 1974 bis 2005 Geschäftsführer der NGB)

Auszug der Dissertation von Dr. Jürgen Blumm:

„Bei der Herstellung von Hochleistungskeramiken wird in den meisten Fällen zunächst ein pulverförmiger Ausgangstoff mit Additiven (Binder, Sinterhilfsmitteln) versetzt. Anschließend wird das Pulver über einen Formgebungsprozess (z. B. Pressen) in einen Grünkörper überführt. Die Verfestigung des Werkstoffes erfolgt dann durch einen Sinterprozess, bei dem die Pulverpartikel aneinander gebunden werden und die Porosität reduziert wird. Das Sintern erfolgt üblicherweise im Rahmen einer Wärmebehandlung, wobei die Temperaturführung während des Prozesses einen entscheidenden Einfluss auf die strukturellen Eigenschaften der Keramik hat.
In vielen Bereichen der Industrie werden heute die Methoden der computergestützten Modellierung und Optimierung des Herstellungsprozesses von Werkstoffen und Bauteilen eingesetzt. So sind Simulationsprogramme für die Optimierung von Erstarrungsprozessen in der Gießereitechnik seit Jahren verbreitet. In der Herstellung von keramischen Bauteilen dagegen sind diese Methoden noch nicht etabliert.
… Durch die Messung der Längenänderung mittels Dilatometrie und die anschließende thermokinetische Auswertung der Messdaten konnten Einblicke in die komplexen Vorgänge und Reaktionsabläufe während des Sinterprozesses erreicht werden, wie sie mit reinen Ausdehnungsmessungen nicht möglich sind. Der Einsatz der thermokinetischen Analyse bietet zusätzlich die Möglichkeit der Optimierung der Verdichtung eines keramischen Werkstoffes über computergestützte Simulationen.“

Wer weitere Details zur Dissertation unseres Geschäftsführers Dr. Jürgen Blumm erfahren möchte, sollte sich bereits heute unsere September-Kampagne zur Laserflashanalyse (LFA) vormerken.

Patentiertes Messsystem NanoEye revolutioniert die Dilatometrie

Wer erinnert sich noch? Früher wurden Längenänderungen über einen induktiven Wegaufnehmer detektiert. Dieses analoge Messprinzip wies nachteilige Nichtlinearitäten auf und musste wiederkehrend manuell kalibriert werden. Heute verfügt unser patentiertes Messsystem NanoEye über eine 100%-ige Linearität. Eine Kalibrierung ist nicht mehr notwendig, da diese durch den Herstellungsprozess des Messsystems erfolgt. 2015 stellten wir Ihnen die revolutionäre Neukonzeption des Messsystems in der Dilatometrie mit der DIL Expedis®-Reihe vor. Das damalig neu integrierte Messsystem NanoEye basiert auf dem Zusammenspiel eines optoelektronischen Messsensors und der genau regelbaren Krafteinwirkung mit Hilfe eines Aktuators. Dies ermöglichte von da an das Aufbringen einer konstanten Kraft unabhängig von der Ausdehnung oder Schrumpfung der Probe zwischen 10 mN und 3N.  Bis dato schlossen sich auch eine Vergrößerung des Messbereichs bei gleichbleibender Auflösung aus. NanoEye bietet eine bisher nicht realisierbar hohe Auflösung von bis zu 0,1 nm über den gesamten Messbereich von bis zu 50 mm, und das mit perfekter Linearität.

Dr. Fabian Wohlfahrt, seit 2012 bei NETZSCH, hat seine Doktorarbeit zur Entwicklung des Dilatometer-Messsystems NanoEye verfasst

„Weitere technisch wichtige Eigenschaften des patentierten Messsystems sind die reibungsfreie Ausdehnung, der Kraftregelkreis sowie die Erhöhung des Messbereichs bei gleichzeitig hoher Auflösung und die Reduzierung des Bedienereinflusses durch automatische Probenlängenmessung,“ erklärt Dr. Fabian Wohlfahrt, Leiter der mechanischen Entwicklung bei NETZSCH-Gerätebau.

Doch NETZSCH machte die Bestimmung des Ausdehnungsverhaltens nicht nur genauer, sondern vereinfachte auch den Prozess des korrekten Probeneinlegens bis hin zum Start der Messung. Die Softwarefunktion MultiTouch hilft dem Benutzer, die Probe nach dem Einlegen in die korrekte Position zu bringen. Außerdem muss die Probenlänge nicht mehr manuell bestimmt werden. All diese Aufgaben übernimmt das DIL heute automatisch.

Schema der NanoEye Messzelle

Nehmen Sie am Gewinnspiel teil!

Wer hat das älteste, noch im Einsatz befindliche Dilatometer? Senden Sie uns Ihren Beitrag inklusive einer kleinen Geschichte, Foto und Geräteseriennummer an NGB_Marketing@NETZSCH.com.

Gewinnen Sie einen Gutschein** im Wert von 1.500 €, einlösbar für den Erwerb eines Ersatz- oder Zubehörteils, bei Buchung einer Kundenschulung (vor Ort, Online, NOA) oder Testmessung, bei Beauftragung einer Reparatur oder beim Kauf eines unserer Analysegeräte. Einsendeschluss ist der 09. Februar!

** The voucher is company-specific and can only be redeemed for a product or service. It is not possible to receive cash payment nor to transfer to third parties. In Germany, the voucher is to be regarded as “gross” for tax purposes.

 

Nächste Woche stellen wir Ihnen verschiedene Dilatometer und deren besondere Eigenschaften vor. Sie haben den ersten Dilatometer-Beitrag verpasst? Kein Problem, klicken Sie hier.


Bleiben Sie auf dem Laufenden: 60 Years of NETZSCH-Gerätebau GmbH • NETZSCH – the Thermal Analysis Blog (ta-NETZSCH.com)

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