Von Poren in Lötstellen, Korngrenzen und anderen Feinheiten#

An der Korngrenze von Kristallen kann man ablesen, ob sich Verunreinigungen eingelagert haben, von denen die Qualität eines Werkstoffes beeinträchtigt werden. Das ist nicht nur für bestehende Materialien und deren Verarbeitung wichtig. Es bedeutet auch, daß etwa mit Simulation und Modellierung per Computer zukünftige Werkstoffe entwickelt werden können.

Dabei bleibt es gleichermaßen bedeutend, die vielen Details im realen Leben der greifbaren Dinge zu prüfen, zu kontrollieren. Virtualität und Aktualität sind einander eng verbunden, das wußte schon Aristoteles.

Zurück in der Gegenwart heißt es beispielsweise: Dr. Katrin Fladischer erhielt den Preis für die Arbeit „Ein detaillierter Blick auf Poren in Lötstellen“. Kein Laie ahnt, warum das wichtig ist: „Die Zuverlässigkeit von Lötstellen stellt für die Leistungselektronik eine große Herausforderung speziell im Hinblick auf steigende Anforderungen an thermische und elektrische Eigenschaften dar.“

Die Werkstoff- und Bauteilanalyse gehört zu den wichtigen Bereichen des Betriebs. Die Modellierung von komplexem Materialverhalten hilft zum Beispiel, nichtlineare Werkstoffgesetze zu beachten. Wir möchten Güter einfach benützen können und uns drauf verlassen, daß wir für gutes Geld gute Dinge bekommen, die das können, was sie sollen, die überdies unsere Benutzung aushalten; möglichst lange über allfällige Garantiezeiten hinaus.

Dazu müssen Produzenten Zusammenhänge in den Griff bekommen, von denen wir nichts ahnen. Zum Beispiel „die Berechnung des Einspielverhaltens infolge zyklischer Plastizität (Shakedown, Aufbau von Eigenspannungen), das bei Kurzzeitermüdung (LCF) und bei thermomechanischer Ermüdung (TMF) eine wesentliche Rolle spielt. Die ungekoppelte oder gekoppelte Schädigungsberechnung und die Oberflächenverdichtung von pulver-metallurgisch hergestellten (PM) Bauteilen sind weitere Anwendungsbereiche fortschrittlicher Materialmodellierung.“ Alles klar? Nein? Macht nichts! Das ist eben Arbeit für Experten.

In der Abteilung „Materialien für die Mikroelektronik“ sind die Forschungsleistungen des MCL auf die speziellen Anforderungen der Mikroelektronikindustrie konzentriert. Materialforschung und Prozessentwicklung für mikroelektronische Komponenten. Das betrifft dann zum Beispiel auch Rissausbreitung in dünnen Schichten oder die Bestimmung von Grenzflächeneigenschaften. Nein, das gehört nicht zum Allgemeinwissen. Und wer Zug fährt, muß davon natürlich keinen Tau haben: „Analytical and Numerical Crack Growth Analysis of 1:3 Scaled Railway Axle Specimens“. Hauptsache, es geht unterwegs nichts schief.

So gibt es unzählige Lebensbereiche, in die MCL-Leistungen hineinreichen und hineinwirken, auch dort, wo später etwas schiefgegangen ist. Schadensanalytik dient dem „Erkennen und Beheben von werkstoff-, prozess- und einsatzbedingten Schäden.“ Die Stärke des MCL besteht in einem fundierten Know-How der „materialphysikalischen Schadensmechanismen gekoppelt mit einem guten Verständnis über industrielle Prozesse und Einsatzgebiete.“ So können neben der Bestimmung von Schadensursachen allerhand Abhilfemaßnahmen erarbeitet werden und die Firma unterstützt verschiedene Instanzen beim Umsetzen von Optimierungsmaßnahmen.

Weiterführendes#

• INTEGRA: Österreichisches Projekt sorgt für mehr Effizienz bei Elektro- und Hybridfahrzeugen (Pressemeldung)