 Subjects -> MINES AND MINING INDUSTRY (Total: 81 journals)
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- Praxis und Wissen
- PubDate: 2019-03-18
DOI: 10.1007/s00501-019-0844-y
- Vorwort des Gastherausgebers
- PubDate: 2019-03-13
DOI: 10.1007/s00501-019-0846-9
- Neues von der Montanuniversität
- PubDate: 2019-03-13
DOI: 10.1007/s00501-019-0845-x
- Editorial
- PubDate: 2019-03-01
DOI: 10.1007/s00501-019-0833-1
- Nachruf Dipl. Ing. Alfred Weidner
- PubDate: 2019-03-01
DOI: 10.1007/s00501-019-0831-3
- Feasability Investigation for Laser Powder Bed Fusion of High-Speed Steel
AISI M50 with Base Preheating System- Abstract: Abstract Laser Powder Bed Fusion (LPBF) is an additive manufacturing process employed in the aerospace, automotive, and medical industries. In these sectors, nickel-, aluminium-, and titanium-based alloys are mainly used for various applications. Yet, only few of the commonly used steels have been qualified for the LPBF process in the mechanical engineering industry, which normally uses hot work tool steels with less than 0.5 wt.-% carbon content. However, many applications need high wear-resistant steel alloys with high hardness, both of which can be achieved with a higher carbon content, like in high-speed steels. But when processed with LPBF, these steels often form cracks, making the process very challenging. In this feasibility investigation, we demonstrate that LPBF can be used to manufacture dense and crack-free specimens with a hardness of over 62 HRC (as built) from high-speed steel AISI M50 (carbon content of 0.8 wt.-%). Furthermore, we evaluate the influence of typical LPBF process parameters, especially of preheating temperatures up to 500 ℃, on the microstructure of the specimens.
PubDate: 2019-03-01
DOI: 10.1007/s00501-019-0828-y
- Laser Powder Bed Fusion of Advanced High-Strength Steels—Modification of
Deformation Mechanisms by Increasing Stacking Fault Energy- Abstract: Abstract Within the field of Advanced High Strength Steels (AHSS), high-manganese TRansformation-Induced Plasticity (TRIP) and TWinning-Induced Plasticity (TWIP) steels gained strong commercial interest with their outstanding mechanical properties. Previous studies have shown that Laser Powder Bed Fusion (L-PBF) is a promising alternative to overcome shortcomings related to conventional processing routes of High-Manganese Steel (HMnS). The overall goal of this contribution is to adjust the typical deformation mechanisms of HMnS and therefore the mechanical properties by using powder blends. The deformation mechanisms are modified by adding elemental Al-powder to prealloyed X30Mn22-powder to increase the stacking fault energy (SFE). The various powder blends and produced samples are used for the microstructure analysis using OM, SEM, EBSD and EDX and the determination of mechanical properties by tensile tests.
PubDate: 2019-03-01
DOI: 10.1007/s00501-019-0830-4
- Advances in Maraging Steels for Additive Manufacturing
- Abstract: Abstract Maraging steels such as 1.2709 are high strength—high toughness alloys that gain their exceptional mechanical properties by the combination of nanometer-sized intermetallic precipitates and a martensitic matrix. Here the martensitic microstructure is not achieved by a high carbon content but by adding nickel to the chemical composition. In turn, the lack of carbon leads to good weldability and therefore makes these materials preferred candidates for additive manufacturing techniques, such as selective laser melting (SLM). Applications for SLM produced components are found especially in the tooling industry, where the implementation of inserts with intelligent conformal cooling channels in dies and moulds has already shown to drastically increase the tool lifetime. In this study, different maraging steels are investigated with respect to typical powder characteristics, such as sphericity, particle size distribution, on the one hand, and the microstructure as well as the achieved mechanical properties of the respective SLM printed parts, on the other hand.
PubDate: 2019-03-01
DOI: 10.1007/s00501-019-0835-z
- Formation Quality, Mechanical Properties, and Processing Behavior of Pure
Zinc Parts Produced by Laser-Based Manufacturing for Biodegradable
Implants- Abstract: Abstract Recent studies have shown that Zinc (Zn) exhibits promising applications for biodegradable medical implants due to the good combination of biocompatibility, biodegradation rate, and mechanical properties. Only a few recent reports can be found on additive manufacturing of Zn parts. Either the obtained density is too low or the process window is quite narrow due to excessive evaporation. This paper aims to clarify the effect of process parameters on densification during the Laser Powder Bed Fusion (LPBF) processing of pure Zn powder and to obtain high relative density in a reasonable process window. Porosity results either from a lack of fusion due to insufficient laser energy or from gas entrapment due to excessive evaporation. The side faces of cubes are attached by numerous partially melted powder particles, which deteriorates the surface quality. The arithmetical mean height (Sa) on side surfaces can be reduced after sand blasting from 10.12 μm to 4.83 μm for as-melted status. Lattice structures are obtained stably with a strut diameter of about 500 μm. Cylinders were manufactured and machined later into the shape of tensile test specimens. The average values of elastic modulus, yield strength, ultimate strength, and elongation were measured as 35.91 GPa, 101.67 MPa, 113.33 MPa, and 10.8% respectively for LPBF manufactured pure Zn parts with relative density over 99.90%.
PubDate: 2019-03-01
DOI: 10.1007/s00501-019-0829-x
- Neues aus der Industrie
- PubDate: 2019-03-01
DOI: 10.1007/s00501-019-0836-y
- Additive Fertigung in der digitalen Zahnheilkunde
- Abstract: Zusammenfassung Die Computerunterstützte Modellierung und Fertigung (CAD/CAM = computer aided design/computer aided manufacturing) hat sich seit geraumer Zeit in der Welt der Zahnmedizin verbreitet. Ausgehend von dieser Neuerung hat sich der rein digitale Arbeitsablauf als angestrebtes Modell etabliert. Die Erfassung der Patientensituation per Oral- oder Tischscanner, das Modellieren per passender Software und das Fertigen über CNC-Fräsen sind heutzutage Stand der Technik. Neben dem Fräsen hat die additive Fertigung als aufstrebende CAM-Technologie ihren Weg in Zahnarztpraxen und Zahntechnikerlabors gefunden. In den meisten Fällen werden lithografiebasierte Verfahren für Modelle und Gussformen angewandt. Dieser Artikel soll einen Überblick über die additiven Fertigungsverfahren geben, die prinzipiell für die Dentalbranche geeignet sind. Darüber hinaus werden Anwendungen beschrieben, und im letztem Abschnitt wagen wir einen kleinen Ausblick in zukünftige Entwicklungen.
PubDate: 2019-03-01
DOI: 10.1007/s00501-019-0834-0
- 3D Metal Printing from an Industrial Perspective—Product Design,
Production, and Business Models- Abstract: Abstract This paper is focused on automotive stamping tools and dies as well as the impact of 3D metal printing and metals related 3D-printing on design and production of such tools and dies. The purpose has been to find out the current industrial potential of 3D-printing as far as lead time, costs, shapes, material usage, metal piece size, surface roughness, hardness, strength, and machinability are concerned. The business transformational impact of 3D-printing is also addressed in this paper. The obtained results show that the lead time can be halved, the costs are somewhat higher, and the strength, hardness, surface roughness, and machinability of the 3D-printed metallic tools and dies are as good as those of the conventionally made. The maximum size of a metal piece that can be 3D-printed today by Powder Bed Fusion (PBF) is, in the best case, 500 mm × 500 mm × 500 mm. 3D-printing can also be used for the pattern to make the mold box in iron and steel casting. It is also possible to eliminate the casting pattern, since the mold box can be 3D-printed directly. All this has started to have a large business impact, and it is therefore of great significance to outline and execute an action plan almost immediately.
PubDate: 2019-03-01
DOI: 10.1007/s00501-019-0827-z
- Results and Conclusions on Metallic Materials Made by AM within the
Austrian Leader Project “addmanu”- Abstract: Abstract The paper provides a selection of manifold results and findings gained within a national research and leader project, called “addmanu”, which has motivated a lot of other researchers and companies to go into this interesting field of metallic additive manufacturing. New material developments, lightweight AM-concepts, hybrids, components having a very complex geometry, production of very small channels, reduction of surface roughness, and the production of a series of parts in high-tech application areas are demonstrated.
PubDate: 2019-03-01
DOI: 10.1007/s00501-019-0825-1
- Powder Production Technologies
- Abstract: Abstract Production of metal powder has been done for decades. Apart from some methods using crushers for powder production, the atomization of a molten liquid melt is the most common way to produce metal powders. Therefore different melting technologies (open furnace, vacuum furnace, induction melting or plasma melting, and more) as well as atomization techniques (water, gas) can be used. Depending on the melting and atomization technology used, the produced powder can differ in specific size and shape. This article provides an overview of the most used technologies in melting and atomization with a special focus on the production of powder for the use in additive manufacturing. A more detailed insight in the gas atomization process using closed couple atomization system is also part of this article.
PubDate: 2019-03-01
DOI: 10.1007/s00501-019-0832-2
- Neues von der Montanuniversität
- PubDate: 2019-03-01
DOI: 10.1007/s00501-019-0837-x
- Potentiale der Kreislaufwirtschaft zur Reduktion des Ausstoßes von
Treibhausgasen- Abstract: Zusammenfassung Die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen, deren Verbrennung nach wie vor den größten Teil der Treibhausgasemissionen der Menschheit ausmacht, ist hauptsächlicher Treiber des globalen Klimawandels. Die Kreislaufwirtschaft, welche die Wiederverwendung und Reparatur von Produkten und das Recycling von Materialien beinhaltet, kann einen entscheidenden Beitrag leisten, um den CO2-Fußabdruck von Materialien und Produkten zu verringern. In diesem Artikel werden Potentiale zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen in den Materialsystemen Stahl, Aluminium und Kunststoff aufgezeigt und analysiert.
PubDate: 2019-02-28
DOI: 10.1007/s00501-019-0843-z
- MiReBooks – Mixed Reality Lehrbücher für das
Bergbau-Studium- Abstract: Zusammenfassung Die Montanuniversität Leoben leitet das europaweite Projekt MiReBooks des EIT RawMaterials, das die Erstellung neuer Bergbaulehrbücher zum Ziel hat. Mixed Reality Books, kurz MiReBooks, steht für interaktive Lehrbücher, die durch die Integration von digitalen Visualisierungselementen, wie z. B. Virtual und Augmented Reality, die Ausbildung im Bereich Bergbau modernisieren sollen. Ziel ist es, zukünftig in ganz Europa Lehr- und Lernmaterialien für das Bergbaustudium zur Verfügung zu haben, die als neue internationale Standards die traditionelle Wissensvermittlung um erfahr- und erlebbare Komponenten erweitern. Der Ansatz dient auch als Modell für weitere Fachrichtungen.
PubDate: 2019-02-20
DOI: 10.1007/s00501-019-0842-0
- Mineralische Rohstoffe und Nachhaltigkeit
- Abstract: Zusammenfassung Mineralische Rohstoffe und nachhaltige Entwicklung sind sehr eng miteinander verbunden, da sie im gegenwärtigen Wirtschaftssystem die Basis der gesellschaftlichen Entwicklung bilden. Jedoch haben noch nie zuvor in der menschlichen Entwicklungsgeschichte von Menschen getriebene Aktivitäten einen so starken Einfluss auf die Biosphäre gehabt, so dass die Systemgrenzen des Planeten erreicht bzw. in manchen Bereichen bereits überschritten sind. Aus diesem Grund besteht eine der zentralen Herausforderungen darin, auch zukünftig leistbare Rohstoffe bereitzustellen, diese jedoch bei Reduktion ökologischer Auswirkungen zu produzieren. Nur so wird es gelingen, die von den Vereinten Nationen am 25. September 2015 verabschiedeten Nachhaltigkeitsziele (Sustainable Development Goals, SDGs), deren Intention es ist, Wohlstand für alle herbeizuführen, zu erreichen. Eine Veränderung der momentanen neo-klassischen Industrie- und Wirtschaftsmodelle ist dafür dringend notwendig, denn diese wurden zu einem Zeitpunkt entwickelt, zu dem es auf der Welt noch viel weniger Menschen gab, einer sogenannten „leeren Welt“, in der sich die verwendeten Ressourcen in Relation zu der Weltbevölkerung leicht wieder erholten und somit der vom Menschen erzeugte Einfluss von der Natur im Verhältnis noch absorbierbar war.
PubDate: 2019-02-20
DOI: 10.1007/s00501-019-0839-8
- Raw Materials as a Driver of Economic Growth and Job Creation in the
Transition to an Innovation-driven Low-carbon and Circular Economy- Abstract: Abstract This text was presented as a “Lunch Speech” at the High Level Working Group on Competitiveness and Growth, April 26th 2018, Brussels. It adresses the role of Raw Materials for a future Innovation-driven Low-carbon Circular Economy.
PubDate: 2019-02-19
DOI: 10.1007/s00501-019-0841-1
- Rohstoffe und Bildungsaktivitäten des RIC Leoben
- Abstract: Zusammenfassung Die Montanuniversität Leoben beteiligt sich mit dem Resources InnovationCenter (RIC) Leoben seit einigen Jahren maßgeblich an der Entwicklung von Bildungsaktivitäten des EIT RM und liefert einen umfassenden und qualitätsvollen Beitrag zum Austausch fundierter, fachlicher und angewandter Expertise von der Primar- und Sekundarstufe über die tertiäre bis hin zur berufsbegleitenden Bildung. Zu den Bildungsschwerpunkten gehören die Nachwuchsförderung in den naturwissenschaftlichen Fächern, die Förderung der Bildungsqualität im ost- und südosteuropäischen Raum, Bewusstseinsbildung und Training transversaler Fertigkeiten für Studierende und Lehrende, die Stärkung unternehmerischer Bildungsinhalte in der Ausbildung, die Digitalisierung in der Bildung sowie die Internationalisierung der Montanuniversität Leoben. In diesem Beitrag wird ein Einblick in den vielfältigen und umfangreichen Arbeitsbereich des RIC Leoben gegeben.
PubDate: 2019-02-18
DOI: 10.1007/s00501-019-0838-9
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Hybrid journal (It can contain Open Access articles)
