Zerstörungsfreie Werkstoffcharakterisierung - HMI-Forscher Christoph Genzel wird Professor an der TU Berlin

30.05.2007

Die TU Berlin hat Dr. Christoph Genzel, Kristallograph am Berliner Hahn-Meitner-Institut (HMI), zum Professor (apl) für zerstörungsfreie Werkstoffcharakterisierung ernannt. Die Arbeitsgruppe um Genzel hat an der Berliner Synchrotronstrahlungsquelle BESSY eine Anlage aufgebaut, mit der man innere Spannungen in technischen Bauteilen bestimmen kann - ohne die Teile zu beschädigen. Forscher aus vielen Industrieunternehmen und Instituten untersuchen an der Anlage Werkstoffe oder Bauteile und bekommen so wertvolle Hinweise, wie sie ihre Herstellungsverfahren optimieren können. Seit sechs Jahren hält Genzel Vorlesungen an der TU Berlin.

Wenn technische Bauteile produziert werden, bauen sich fast unweigerlich innere Spannungen auf. Sie können das Material schwächen und leichter zu dessen Versagen führen. Spannungen können das Bauteil jedoch auch stabilisieren und damit seine Eigenschaften verbessern. Ein praktisches Beispiel dafür ist die Beschichtung eines Bohrkopfs. Durch eine günstige Spannung lässt sich der Verschleiß der Randschicht deutlich vermindern, oder, anders ausgedrückt, die Haltbarkeit des Bohrers erhöhen.

An Genzels Anlage kann man detailliert und zerstörungsfrei messen, wie die Eigenspannungen in einem Werkstück verteilt sind. Für Industriepartner ist dies ein wichtiges Analyseergebnis, mit dem sie ihre Produktionsverfahren optimieren können. Christoph Genzel verwendet dafür spezielles Röntgenlicht, das in der Synchrotronstrahlungsquelle BESSY erzeugt wird. Dieses Licht dringt deutlich tiefer in die Bauteile ein als die Strahlung einer gewöhnlichen Röntgenröhre. Seinem Messplatz hat Genzel den Namen EDDI geben, was für Energiedispersive Diffraktion steht - das Verfahren, das an dieser Anlage für Spannungsuntersuchungen eingesetzt wird. EDDI ist vor allem dafür geeignet, die Spannungen in den äußeren Bereichen der Bauteile nachzuweisen.

Ein von italienischen Wissenschaftlern bearbeitetes Projekt der letzten Jahre war zum Beispiel die Untersuchung alter Orgeln. Orgelbauer wollten dem Herstellungsverfahren auf die Spur kommen und damit dem Geheimnis des Klanges alter Orgeln. Sie haben deshalb Schallzungen untersuchen lassen, wie sie in manchen Orgelpfeifen verwendet werden. Aus den Spannungsverteilungen in diesen Zungen wollen sie den Herstellungsprozess rekonstruieren.

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