Volume 47, Issue 3

Kurzfassung Die von Metallpartikeln ausgekratzten Ablagerungen lassen darauf schließen, dass diese durch den alltäglichen Betrieb in vivo erzeugt wurden und die Kontaktflächen vollständig oder teilweise bedeckten. Damit handelt es sich um tribochemisch erzeugte Reaktionsschichten und nicht etwa um chemische Ablagerungen. Es wird spekuliert, dass diese den direkten Metall-Metall-Kontakt und damit die Adhäsion („Fressen“) der identischen Kontaktpartner verhindern und somit als Festschmierstoff dienen. Über die Höhe der Verschleiß reduzierenden Wirkung ist jedoch bislang wenig bekannt und dies wird Gegenstand zukünftiger Forschungsarbeiten sein.

Kurzfassung Neuroprothesen nutzen die technische Erregbarkeit von Nerven durch elektrische Stimulation und die Aufnahme von bioelektrischen Signalen, um Körperfunktionen in der neurologischen Rehabilitation wiederherzustellen. Über die allgemeinen Anforderungen an die Zellverträglichkeit und Biostabilität hinaus wird ein besonderes Augenmerk auf die direkte Schnittstelle zwischen Implantat und Gewebe gerichtet. Es werden drei verschiedene Ansätze biologisch-chemischer Wechselwirkungen an der neuro-technischen Schnittstelle diskutiert: die Oberflächenveränderung der Schnittstelle, die Veränderung der neuralen Zellen im Oberflächenkontakt sowie der Austausch von technischen Substraten gegen biologi-sche Schichten.

Kurzfassung Im Zentrum neueren medizinischen Interesses steht die phagozyteninduzierte Entzündungsreaktion als ein Ausdruck der zellulären Interaktion im Interfacebereich von Implantaten. Die vorliegende Studie untersucht die Ausschüttung entzündlicher Mediatoren (Zytokine), die von humanen primären Monozyten/Makrophagen nach direktem Kontakt mit verschieden beschichteten TiAl6V4- Implantaten gebildet werden. Die In-vitro-Zellkulturversuche zeigen, dass die verschiedenen Oberflächenmodifikationen unterschiedliche Zytokinexpressionen auslösen und erste Aussagen zum Entzündungspotential von Implantatoberflächen zulassen. Zum vertieften Verständnis der komplexen Wechselwirkungen im Interfacebereich von Implantaten bedarf es weiterer Untersuchungen.

Kurzfassung Das Optimieren der mechanischen und tribologischen Eigenschaften keramischer Schichten basierte auf den Ergebnissen von Vorversuchen, in denen überwiegend Agglomeratpulver der Systeme Al 2 O 3 /TiO 2 bzw. Al 2 O 3 /ZrO 2 zur Anwendung gekommen sind. Das Erreichen der erforderlichen Oberflächenqualität der plasmagespritzten Schichten erfolgte durch eine Schleif- und Polierbearbeitung. Die Untersuchungsergebnisse der Haftfestigkeit und des gravimetrischen Verschleißes der Schichten zeigen, dass die Mischkeramiken Al 2 O 3 (70%)/TiO 2 (30%) und Al 2 O 3 (57,5%)/ZrO 2 (42,5%) die Favoriten für eine weiterführende Schichtoptimierung darstellen. Die Optimierung der Schichtstruktur und -eigenschaften beinhaltet im Schwerpunkt das weitere Homogenisieren der Schichtmorphologie bei gleichzeitiger Erhöhung der Adhäsion.

The open-ended Coaxial Line Resonator Microwave method is employed for the characterisation of rubber compounds of different concentration and activity of carbon black filler. The method is sensitive to both the concentration and activity of carbon black. There is evidence that it also detects small changes of dielectric parameters during vulcanisation. The method is also effective for the study and testing of the inhomogeneities of rubber compounds. As for its sensitivity and reliability in combination with simplicity, the method can be recommended for practical use in research and development, as well as in the production of rubber compounds and generally for filled polymers.

A new non-contact methodology combining air-coupled ultrasonic excitation and laser detection of the Lamb waves is developed and applied for advanced material characterization. The flexural modes are generated in a specimen at normal and slanted incidence of a focused air-coupled beam. A laser scanning vibrometer is used for dynamic visualization of the Lamb wave field. As the local flexuaral wave velocity depends on the thickness of a specimen, the meth-odology enables remote imaging and profiling of thickness at high accuracy. Direct imaging of the flexural wave-defect interaction is capable of visualizing the damaged areas in fibre-reinforced composites. The shape of the detected flexural waveforms is shown to reflect the in-plane material anisotropy. The experiments proved a high sensitivity of the technique in remote imaging and measuring of local fibre orientation in composite materials.

Kurzfassung In dem von der EU geförderten Projekt BIMET wurde eine geschweißte Rohrverbindung aus ungleichen Grundwerkstoffen und mit einem Oberflächendefekt auf das Verformungs- und Versagensverhalten untersucht. Dazu wurden bruchmechanische Vorhersagemethoden anhand von Bauteiltests validiert. Es werden die bei GKSS durchgeführten Analysen basierend auf analytischen und numerischen Methoden dargestellt.

Kurzfassung Die thermomechanische Behandlung der Stähle ermöglicht es, bei geeigneter Wahl der Strategie hervorragende mechanische Eigenschaften zu erzielen. Dabei können auch klassische Stähle ohne spezielles und kostenintensives Legierungskonzept eingesetzt werden. Diese Tatsache wurde hier am Beispiel des Stahls C45 dokumentiert. Bei dem ausgewählten Konzept der thermomechanischen Behandlung konzentrierte man sich vor allem auf den Kornfeinungsprozess, durch den hohe Streckgrenzen, Festigkeiten und Kerbschlagzähigkeiten im ferritisch-perlitischen Zustand bei gleichzeitig guter Dehnung erreicht wurden.