Entwicklung von Techniken zur bauteilinhärenten Informationsspeicherung und Erfassung von Bauteilbelastungen

Im Laufe des Lebenszyklus von Bauteilen kann es infolge unzureichender Produktinformationen bei der Herstellung, im Einsatz und im Recyclingprozess zu Zuordnungsproblemen kommen. Zudem führt unvorhergesehenes Bauteilversagen trotz regelmäßiger Produktwartung zu Einsatzausfällen und teilweise zur Gefährdung von Personen oder der Umwelt. Diese Risiken lassen sich mit herkömmlichen Identifikations- und Überwachungstechniken nur unter hohem Zeit- und Kostenaufwand begrenzen. In der vorliegenden Arbeit werden moderne Verfahren zur bauteilinhärenten, robusten und fälschungssicheren Informationsspeicherung und zur frühzeitigen Erfassung erhöhter Bauteilbelastungen vorgestellt. Auf dem Gebiet Bauteilmarkierung wurden mehrere Werkstoffe hinsichtlich der Möglichkeit zur inhärenten Speicherung diskreter Informationen durch eine gezielte, lokale Gefügeveränderung in der Randzone mittels Laserbearbeitung untersucht. Das Auslesen der Markierungen erfolgte mit Hilfe der Wirbelstromtechnik unter Verwendung hochauflösender Sonden. Hinsichtlich der Aufnahme von Belastungen mit bauteileigenen Sensorwerkstoffen wurde das Werkstoffverhalten von metastabilen austenitischen Stählen erforscht. Diese bieten Möglichkeiten über die verformungsinduzierte Martensitbildung in lokal eingestellten Dehngrenzwertsensoren Belastungen in der Nutzungsphase aufnehmen, zu speichern und im Rahmen der Bauteilinstandhaltung an die nächste Bauteilgeneration bereitzustellen.