Arbeitsgruppe Modellbildung

Ziel der Arbeitsgruppe ist es, einen skalenübergreifenden Ansatz der Modellierungsprojekte zu erarbeiten, um ein grundlegendes Verständnis über die Vorgänge und Mechanismen in Prozessen der Fertigungs-, Montage- und Handhabungstechnik zu erlangen. Die gemeinsame Arbeit in dieser Arbeitsgruppe besteht zu einem wesentlichen Teil darin, die beobachteten Wirkmechanismen und die daraus abgeleiteten Modelle zu diskutieren, kritisch zu hinterfragen und damit schrittweise zu verfeinern und zu verbessern.

Ausrichtung

Die AG Modellbildung hat in der ersten Förderperiode Verknüpfungen zwischen den Modellen zur Beschreibung der Wirkmechanismen in XHV-adäquater Atmosphäre identifiziert. Dabei wurde der Fokus zunächst auf den Kontakt zwischen festen Verbindungen und die dabei auftretenden tribologischen Eigenschaften gelegt. So konnten in Kooperation der Teilprojekte A05, C03 und C05 tribologisch relevante Diffusionsprozesse in silandotierter Atmosphäre zur Aufklärung der Tribooxidation und des abrasiven Verschleißes in XHV-Atmosphäre identifiziert werden. Die Oxidschichten wirken hierbei als Diffusionsbarriere für Silizium. Zudem wurde die Nanoindentation von Aluminium unter Variation der Oxidschichtdicken in Kooperation von C03 und C05 simulativ und experimentell untersucht. Durch die Arbeit der AG wurden aber auch Kooperationen mit dem Teilprojekt C05 angestoßen, die nicht bereits bei der Antragstellung angelegt waren. So wurde etwa mit dem Teilprojekt A01 festgestellt, dass fehlender Sauerstoff an der Grenzfläche beim Verbundgießen die Diffusionskontanten erhöht und gemeinsam mit dem Teilprojekt B03 die Frage untersucht, inwiefern auf der Mikroskala Sauerstoff aus der Umgebungsluft beim Zerspanen zwischen Span und Schneide gelangen kann.

Aufgrund des Schwerpunkts auf Fest-Flüssig-Grenzflächen des leitenden Teilprojekts C05 werden in der zweiten Förderperiode in der Arbeitsgruppe neben der Betrachtung fester Grenzflächen nun auch Fragestellungen zu Diffusions- und Benetzungsvorgängen oxidschichtfreier Schmelzen untersucht werden. In der 2. Förderperiode sind daher alle Teilprojekte der Projektbereiche A, B und C sowie das Teilprojekt S01 und das Transferprojekt T01 teil der AG Modellbildung. Auch das Teilprojekt INF wird in der 2. Förderperiode Teil der AG Modellbildung sein, um die Koordinierung des angekündigten Wettbewerbs zur Beschleunigung einer MD-Simulation der Diffusion an Grenzflächen zu unterstützen.

Arbeitsgruppenleitung

Jun. Prof. Dr. Nina Merkert (geb. Gunkelmann)
Adresse
TU Clausthal
Arnold-Sommerfeld-Straße 6
38678 Clausthal-Zellerfeld
Jun. Prof. Dr. Nina Merkert (geb. Gunkelmann)
Adresse
TU Clausthal
Arnold-Sommerfeld-Straße 6
38678 Clausthal-Zellerfeld