Hochschule Aalen demonstriert Anwendungen und Perspektiven skalenübergreifender Materialmikroskopie

2. Aalener Materialmikroskopietag am Institut für Materialforschung (IMFAA) ein voller Erfolg für alle Teilnehmer

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2. Aalener Materialmikroskopietag am Institut für Materialforschung (IMFAA)
2. Aalener Materialmikroskopietag am Institut für Materialforschung (IMFAA)

Das Institut für Materialforschung (IMFAA) an der Hochschule Aalen veranstaltete am Donnerstag, den 14. Juli 2016, nach einer sehr gelungenen Auftaktveranstaltung vor drei Jahren nun den 2. Aalener Materialmikroskopietag (A²MMT). 140 Teilnehmer folgten dieser Einladung und sahen interessante Vorträge aus Industrie und Materialforschung mit Gastrednern der ZEISS Microscopy.

Die Forschungsschwerpunkte am Institut für Materialforschung liegen in der Anwendung und Weiterentwicklung von Magnetmaterialien, Energiespeichermaterialien (Li-Ionen Batterien) und funktionaler Verbundwerkstoffe sowie in der Materialsynthese und Materialanalytik. Hierbei spielen abbildende und analytische Verfahren der Materialmikrospie eine bedeutende Rolle, da sie ein tieferes Verständnis der Material- und Bauteilanalyse ermöglichen und umfassende Qualitäts- und Schadensanalysen zulassen, zunehmend auch im Rahmen neuer innovativer Fertigungstechnologien wie der additiven Fertigung. Am IMFAA finden sie insbesondere Anwendung in den Themenfeldern Leichtbau, erneuerbare Energien, ressourcenschonende Elektromobilität und Advanced Manufacturing.

Neuartige hochauflösende Einblicke mit einem mit einem ZEISS Xradia Versa Röntgenmikroskop in ein additiv gefertigtes Zahnrad mit innenliegenden Kühlkanälen
Neuartige hochauflösende Einblicke mit einem ZEISS Xradia Versa Röntgenmikroskop in ein additiv gefertigtes Zahnrad mit innenliegenden Kühlkanälen

Die vielfältigen Anforderungen an die Materialmikroskopie erfordern zunehmend eine Kombination unterschiedlicher mikroskopischer Methoden. Entsprechend stand die diesjährige Veranstaltung in Aalen unter dem Motto „Verknüpfung unterschiedlicher bildgebender Verfahren in der Materialmikroskopie für die Gefüge-, Bauteil- und Schadensanalyse“. Rund 140 interessierte Teilnehmer aus Industrie, Forschung und Wissenschaft folgten der Einladung und erlebten einen abwechslungsreichen Tag mit anwendungsnahen Vorträgen aus Forschung und Industrie sowie aktuellen Forschungsbeiträgen von Institutsmitarbeitern des IMFAA.

In seinen Begrüßungsworten wies Rektor und gleichzeitiges Mitglied der IMFAA-Institutsleitung Prof. Dr. Gerhard Schneider auf die steigende Bedeutung eines skalenübergreifenden, mikroskopischen und analytischen Ansatzes zur Lösung zukünftiger Herausforderungen beim Verständnis von Eigenschafts-Wirkzusammenhängen für strategische Materialien der Energietechnik und nachhaltigen Mobilität hin. Ergänzend adressierte er auch die zunehmenden Herausforderungen bedingt durch Digitalisierung, sowie großen und komplexen Datenmengen – big data in microscopy.

2. Aalener Materialmikroskopietag am Institut für Materialforschung (IMFAA)
2. Aalener Materialmikroskopietag am Institut für Materialforschung (IMFAA)

Der Vormittag der Veranstaltung wurde durch namhafte externe Referenten aus Industrie und Wissenschaft geprägt. Der Geschäftsführer der Carl Zeiss Microscopy GmbH – Dr. Markus Weber – gab einen Einblick in das Spektrum der Materialmikroskopie in Industrie und Forschung und zeigte die Trends und digitalen Herausforderungen an einen führenden Systemhersteller der Materialmikroskopie auf. Von der Universität Saarland – Institut für Funktionswerkstoffe war Professor Dr. Frank Mücklich angereist und demonstrierte auf anschauliche Weise mittels der 3D-Analyse auf der Mikro-, Nano- und atomaren Skala, dass das Gefüge vieles über Werkstoffe weiß und wie clevere skalenübergreifende Ansätze zur Charakterisierung angewandt werden können. Vom Naturwissenschaftlichen und Medizinischen Institut in Reutlingen referierte Dr. Claus Burkhardt über verschiedene Anwendungsbeispiele der korrelativen Nanoanalytik an aktiven Implantaten der Medizintechnik, wie z.B. Grenzflächenuntersuchungen zwischen einem Chip und menschlichem Gewebe eines Mikrosensor. Den Abschluss des Vormittags bildete Frau Dr. Iris Hahn aus der Forschungsabteilung der Siemens AG in München mit einem sehr umfassenden Vortrag über aussagekräftige Analytik durch sich ergänzende und fortführende Methoden. Hierbei ging es insbesondere um anwendungsnahe Beispiele aus der Schadensanalytik an Komponenten der Mikrosystemtechnik bei der Siemens AG.

2. Aalener Materialmikroskopietag am Institut für Materialforschung (IMFAA)
2. Aalener Materialmikroskopietag am Institut für Materialforschung (IMFAA)

Der Nachmittag wurde mit Beiträgen des IMFAA gestaltet und stellte unterschiedliche mikroskopische Verfahren und deren Einsatz in der Material- und Werkstoffanalytik dar. Sie reichen von tomographischen und zerstörungsfreien Methoden bis hin zu modernen Verfahren der Licht- und höchstauflösenden Rasterelektronenmikroskopie. Den Auftakt machte Tim Schubert, dessen Vortrag über mikroskopische Methoden in der Entwicklung und Qualitätssicherung additiv gefertigter Werkstoffe und Bauteile großen Anklang fand. Christian Weisenberger und Andreas Kopp zeigten den Einsatz mikroskopischer Verfahren auf, mit deren Hilfe anwendungsrelevante mikrostrukturelle Merkmale in Li-Ionen-Batterien über mehrere Skalen erfasst und anschaulich analysiert werden können. Über den Austenit – Gefügebestandteil von Stahl oder Gusseisen – und die verschiedenen mikroskopischen Verfahren zu dessen Erforschung referierte Gaby Ketzer-Raichle und stellte diverse Ätztechnologien und Mikroskopiemethoden hierfür vor. Den offiziellen Teil beschlossen Tvrtko Grubesa und David Schuller mit einem Beitrag über „Gefüge- und Kristallstrukturinformationen mittels korrelativer Mikroskopie und analytischen Verfahren zur Ermittlung eigenschaftsrelevanter Merkmale an magnetischen Werkstoffen für elektrische Maschinen“.

Das Labor für Elektronenmikroskopie am Institut für Materialforschung (IMFAA)
Das Labor für Elektronenmikroskopie am Institut für Materialforschung (IMFAA)

Im Anschluss an die Vorträge nutzten viele Gäste die Möglichkeit einer Laborführung durch das IMFAA. Neben dem neu gestalteten Lichtmikroskopie-Labor stieß das im letzten Jahr eröffnete Labor für Elektronenmikroskopie mit den zwei neuen hochauflösenden Rasterelektronenmikroskopen ZEISS Crossbeam 540 und Sigma 300 VP – auf großes Interesse. Ein Abstecher zum 3D-Drucker ermöglichte den Teilnehmern einen Einblick zum Stand der additiven Fertigung an der Hochschule Aalen, welcher durch eine Demonstration der Möglichkeiten von Virtual Reality zur Visualisierung großer Datenmengen mittels immersiver Mikroskopie in Kooperation mit ZEISS und arivis ergänzt wurde.

2. Aalener Materialmikroskopietag am Institut für Materialforschung (IMFAA)

Eine umfassende Poster-Ausstellung zu einzelnen Forschungsarbeiten am Institut bot zudem Gelegenheit für einen regen Austausch und die Möglichkeit, neue Kontakte auf dem Gebiet der Materialwissenschaft zu knüpfen. Alles in allem war das Interesse an der Veranstaltung sehr hoch und die Resonanz zum 2. Aalener Materialmikroskopietag durchweg positiv, weshalb die Fortführung dieser Veranstaltungsreihe gesetzt ist. Auch fühlt man sich für die im September 2017 in Aalen stattfindende Metallographie-Tagung der Deutschen Gesellschaft für Materialkunde bestens „präpariert“.

 

Weitere Informationen:

 

Über das Institut für Materialforschung an der Hochschule Aalen
Das Institut für Materialforschung (IMFAA) besteht seit 2010 an der Hochschule Aalen und ist dem Studiengang Oberflächen- und Werkstofftechnik angegliedert. Es agiert unter gemeinsamer Leitung der Professoren Gerhard Schneider, Volker Knoblauch und Dagmar Goll, sowie Dr. Alwin Nagel und Dr. Timo Bernthaler. Durch den Zusammenschluss bündeln die Forscher ihrer Forschungsaktivitäten und Kompetenzen unter einem Dach. Dadurch können enorme Synergien in der täglichen Forschungsarbeit, in der optimalen Nutzung der Labore und deren weiteren Ausbau sowie bei der Akquisition von Forschungsvorhaben erreicht werden. Die Forschungsschwerpunkte am Institut liegen in der Applikation und Weiterentwicklung der Methoden der Materialographie, auf dem Gebiet funktionaler Verbundwerkstoffe, der Magnete und der Batteriematerialien. Insbesondere beschäftigt sich das IMFAA mit der Materialsynthese und Materialanalytik aktuell von klassischen metallischen und keramischen Werkstoffen sowie hochmodernen Funktionswerkstoffen der Energietechnik und Verbundwerkstoffen. Die Untersuchungen und das Verständnis von Funktionswerkstoffen für ressourcenschonende Mobilität und erneuerbare Energien besitzen hierbei eine besonders wichtige strategische Bedeutung für das IMFAA.

Text & Bildmaterialien mit freundlicher Genehmigung des Instituts für Materialforschung, Hochschule Aalen. 

Tags: Elektronen- und Ionenmikroskopie, Lichtmikroskopie, Röntgenmikroskopie

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