Projektbereiche
U: Urformung und Einfärbung
Bei der Umformung der Mikroproben wird darauf geachtet, dass ihre Form möglichst viele Optionen für nachfolgende Einfärbungen zulässt und so eine hohe Probenanzahl in kurzer Zeit realisiert werden kann. Der SFB sieht zwei Urformverfahren vor, die sich in ihrer Konzeption stark unterscheiden. Das erste Verfahren erfolgt aus der Schmelze und hat die Schmelzezertropfung zur Grundlage. Das zweite Verfahren nutzt einen Feststoff und einen Laser, um einzelne Materialschichten miteinander zu verschmelzen. So lassen sich im Hochdurchsatz verschiedene Probengeometrien mit verschiedenen Ausgangsgefügen für Einfärbungen erzeugen, die hinsichtlich ihrer Eignung für die Methode ,,Farbige Zustände" evaluiert werden.
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D: Deskriptor-ermittlung
Die Auswahl der richtigen Deskriptoren zur Abbildung der geforderten Werkstoffeigenschaften stellt eine große Herausforderung dar. Im SFB sollen Deskriptoren entwickelt und erprobt werden. Dies erfordert einen iterativen Prozess, der in der 1. Phase von einem initialen Satz von Deskriptoren ausgeht.
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S: Skalierung und Prozesse
Um die ermittelten Deskriptoren auf Werkstoffeigenschaften zu übertragen, wird die Korrelation der Prädiktorfunktion an einigen Stellen vorausgesetzt. Zur Bestimmung dieser Stützstellen werden an Mikro- und Makroproben, die ähnlich aufgebaut sind, die gleichen Deskriptoren ermittelt. Außerdem werden die Makroproben Beanspruchungstests unterzogen (z.B. Zugversuch), die direkt Werkstoffeigenschaften liefern. Die Kenntnis der Deskriptorwerte, sowie der Werkstoffeigenschaften erlaubt dann die Bestimmung der Prädiktorfunktion durch heuristische Suchverfahren.
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P: Prädiktorfunktion und Versuchsplanung
Voraussetzung für eine erfolgreiche Entdeckung neuer Konstruktionswerkstoffe ist eine systematische Auswertung der in den Experimenten und Testszenarien erhobenen Daten, ihre Strukturierung und schließlich Einbettung in einen Suchalgorithmus. Zur Ermittlung der Prädiktorfunktion werden Techniken der Mehrzielbewertung sowie ein Hypothesensystem auf Basis formaler Methoden eingesetzt. Techniken der Mehrzielbewertung helfen Vergleichsoperatoren für die Deskriptoren zu finden, die essentiell für die Bewertungsfunktion des Suchalgorithmus ist. Das Hypothesensystem hilft Wenn-Dann-Beziehungen auf den Messdaten zu validieren.
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