Ausschreibungen Leibniz-Institut für Werkstoffo. Techn. – IWT

Art der Leistung: IT-Dienstleistung. Die Hauptabteilung Verfahrenstechnik des Leibniz-IWTs forscht und entwickelt an digitalen Verfahren und Methoden, um verfahrenstechnische Prozesse, deren Produkte und Materialien, wie z.B. Partikeln sowie das dafür zugrundeliegende technologische Wissen, digital abzubilden. Dafür werden zum einen Ontologien als Teilsysteme von Wissensgraphen, aber auch Methoden zur Abbildung der den Prozessen zugrundeliegenden experimentellen Workflows entwickelt. Diese Workflows sind nicht automatisierbar und finden physisch in Laboren und Werkshallen statt, d.h. es handelt sich dabei oft um nur vor Ort an der spezifischen maschinen- und gerätebezogenen Infrastruktur erfahrbaren Vorgänge. Für eine Abbildung in Form von Data Acquisition Pipelines (DAPs), bedarf es einer sehr engen Zusammenarbeit mit den dort tätigen technischen und wissenschaftlichen Mitarbeitenden, sowie Mitarbeitende der Labore, um die vielen einzelnen Arbeitsschritte erfassen und digital kodieren zu können. Ziel ist es, das intrinsische Wissen dieser Mitarbeitenden als explizites Wissen auszudrücken und dieses dann schließlich digital kodieren zu können.

Zum Ausbau dieser Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten soll in den Jahren 2021-2023 die entsprechende Fertigungsroute erweitert werden. In der 1. Ausbaustufe soll hierzu im Jahr 2021/2022 ein entsprechendes Schmelzaggregat in der Ausführung als Vakuum-Induktionsofens (VIM) mit doppelwandiger Ofenkammer am Leibniz-IWT in Bremen installiert werden. Dieses soll zukünftig schwerpunktmäßig für die Neu- und Weiterentwicklung von Stählen im Blockgussverfahren eingesetzt werden, muss aber ebenfalls grundsätzlich für eine breite Palette, insbesondere von Fe- und Al-Basislegierungen, geeignet sein. Das Gerät ist zu liefern und vor Ort in Betrieb zu nehmen. Für weitere Informationen siehe unter Pkt. II.2.4).

Dank der einzigartigen Infrastruktur, zu der auch mehrere Zerstäubungsanlagen gehören, verfügt das Leibniz-IWT über eine hervorragende Ausstattung und tiefgehendes Fachwissen im Bereich der Entwicklung von neuen Materialien für die additive Fertigung. Unserer Vision zufolge wird die nächste Generation von Konstruktions- und Funktionswerkstoffen anspruchsvollste Anforderungen erfüllen müssen, wie es z. B. im Bereich der Wasserstoffspeicher-technologie der Fall ist. Solch ein komplexes Eigenschaftsprofil steht in direktem Zusammenhang mit der Mikrostruktur der Materialien und kann durch die additive Fertigungstechnologie realisiert werden, da diese eine lokale Anpassung/Funktionalisierung der Mikrostruktur ermöglicht. Es besteht ein Bedarf an einer kundenspezifischen Anlage für das pulverbettbasierte Laserstrahlschmelzen (LPBF), die eine Hybridfertigung ermöglicht. Das Gerät ist zu liefern und vor Ort in Betrieb zu nehmen. Weitere Informationen sind unter Pkt. II.2.4) zu finden.

Das Leibniz-Institut für Werkstofforientierte Technologien – IWT, Bremen, benötigt für die Qualitätsprüfung von Versuchskörpern, Bauteilen und komponenten, die mit Verfahren der spanenden Mikrobearbeitung hergestellt werden, eine Koordinatenmessmaschine mit 3 kartesischen Achsen zur Analyse makro- und mikroskopischer Eigenschaften. Die Messaufgaben betreffen Bauteile/-komponenten und definierte Strukturelemente mit Zentimeter-, Millimeter- und Submillimeterabmessungen sowie die Erfassung der Oberflächenfeingestalt (Mikrotopografie). Dabei sind die Abmessungen und Strukturen der herzustellenden Versuchskörper, Bauteile und -komponenten mit sehr engen Toleranzen im Mikro- und Submikrometerbereich behaftet. Darum muss sich das ausgeschriebene Koordinatenmessgerät durch eine hohe statische und dynamische Steifigkeit sowie eine hohe Messgenauigkeit auszeichnen. Das Gerät ist zu liefern und vor Ort in Betrieb zu nehmen. Für weitere Informationen siehe unter Pkt. II.2.4)

Für die spanende Mikrobearbeitung unterschiedlicher Werkstoffe wird am Leibniz-Institut für Werkstofforientierte Technologien ein Fräsbearbeitungszentrum benötigt. Dieses soll genutzt werden, um Strukturelemente im Zentimeter-, Millimeter- und Submillimeterbereich sowie definierte Oberflächenfeingestalten zu erzeugen. Somit sind die Anforderungen an die herzustellenden Bauteile mit sehr engen Toleranzbereichen als äußerst hoch einzustufen. Hierfür zeichnet sich das Fräsbearbeitungszentrum durch eine hohe statische und dynamische Steifigkeit, eine exzellente Positioniergenauigkeit sowie eine flexible Kinematik für die 5-achsige Simultanbearbeitung aus. Für die flexible Bereitstellung unterschiedlicher Werkzeuge muss das Bearbeitungszentrum über ein Werkzeugmagazin mit mindestens 20 Werkzeugplätzen verfügen. Das Gerät ist zu liefern und vor Ort in Betrieb zu nehmen. Für weitere Informationen siehe unter Pkt. II.2.4).

Die zu beschaffende Prüfeinheit zur Bestimmung statischer, zyklischer, sowie bruchmechanischer Materialkennwerte unter kryogenen Bedingungen (LHe) ist im Bereich der mechanisch-technologischen Prüfungen angesiedelt. Die reine Beaufschlagung einer Probe mit einer statischen bzw. zyklischen Prüfkraft orientiert sich an der Werkstoffprüfung bei Raumtemperatur, so dass grundsätzlich auch die dort verwendeten Prüfmaschinen eingesetzt werden könnten. Die Besonderheit bei der Prüfung unter kryogenen Bedingungen liegt insbesondere darin, dass Teile der Prüfmaschine bzw. Probeneinspannung, die Probe, sowie eine taktil arbeitende Meßtechnik (z.B. Extensometer) ebenfalls dieser niedrigen Temperatur ausgesetzt sind. Das Gerät ist zu liefern und vor Ort in Betrieb zu nehmen. Weitere Informationen - siehe Pkt. II.2.4)

Das Leibniz-Institut für Werkstofforientierte Technologien - IWT, Bremen, benötigt die Komponenten eines Pulverreaktors zur Einbringung von Wasserstoff in einen pulverförmigen Eisenbasiswerkstoff. Wasserstoff oder Stickstoff sollen in einem pulverförmigen Eisengrundstoff gelöst werden. Dieser Eisengrundstoff wird dem Reaktor in einer geschlossenen Kartusche zugeführt und wird nach dem Prozess auch in dieser Kartusche aus dem Reaktor entnommen, wobei die Atmosphäre im Behälter einstellbar sein muss (z. B. Argon-Atmosphäre mit einstellbarem Sauerstoffgehalt). Dadurch soll das Pulver nach der H2-/N2-Anreicherung in einer bestimmten Atmosphäre unter Ausschluss von Luft dem nächsten Prozessschritt zugeführt werden. Das Gerät ist zu liefern und vor Ort in Betrieb zu nehmen. Für weitere Informationen siehe Pkt. II.2.4)

Das Leibniz-Institut für Werkstofforientierte Technologien - IWT, Bremen, benötigt für die Bestimmung von Zähigkeitseigenschaften unter kryogenen Bedingungen (LHe) eine Prüfeinheit, die im Bereich der hochdynamischen Prüfungen angesiedelt ist und sich sich am klassischen Kerbschlagbiegeversuch nach DIN EN ISO 148-1 orientiert. Die Instrumentierung eines Kerbschlagwerkes liefert dabei deutlich mehr Informationen als die im Normversuch verbrauchte Kerbschlagarbeit. Das Gerät ist zu liefern und vor Ort in Betrieb zu nehmen. Für weitere Informationen siehe unter Pkt. II.2.4)

Entwicklung und Validierung eines Expertensystems in der Konstruktion von Industrieofenanlagen Entwicklung und Validierung eines Expertensystems in der Konstruktion von Industrieofenanlagen

Für die Bewertung von Restwandstärken an Schiffbaustählen ist in periodisch wiederkehrenden Abständen eine Wandstärkenmessung von der Rumpfaußenseite mittels konventioneller Ultraschall-Wanddickenmessung (folgend US-WD genannt) durchzuführen. Die zu besch Lieferung und IBN von zerstörungsfreiem Prüfverfahren zur Wanddickenbestimmung an Schiffbaustählen mittels aktiver Thermographie