Additive Fertigung und Charakterisierung von Hydrogelstrukturen zur technischen Strömungsvisualisierung

Zusammenfassung

Eine Problemstellung in der technischen Strömungsvisualisierung ist durch die unterschiedlichen Brechungsindizes von transparenten Festkörpermaterialien und Fluiden gegeben. Unterscheiden sich diese zu sehr, treten optische Artefakte und Verzerrungen auf, welche zu Fehlern in der Darstellung und Messung der Strömungsvektoren führen. Die gegenwärtigen Methoden zur Anpassung der jeweiligen Brechungsindizes sind aufwendig und zum Teil mit den Randbedingungen der technischen Versuchsaufbauten nicht zu vereinbaren. Ein vielversprechender Ansatz liegt in der Verwendung von Hydrogelen als transparentes Festkörpermaterial. Da diese fast gänzlich aus Wasser bestehen können, haben sie auch ähnliche optische Eigenschaften wie Wasser. Die Wahl von Wasser als Arbeitsfluid in Kombinationen mit diesen Hydrogelen führ zur Minimierung oder Beseitigung der genannten Problemstellung. Diese Arbeit befasst sich zum einen mit der Modifikation der optischen und mechanischen Eigenschaften von Hydrogelen auf Poly(AcrylamidSodiumacrylat)-Basis und zum anderen mit der Entwicklung einer stabilen Hydrogellösung für die Additive Fertigung solcher Hydrogele.

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Bibliographische Angaben

Copyrightjahr: 2025
ISBN-Online: 978-3-69030-089-6
Verlag: TEWISS, Garbsen
Reihe: Berichte aus dem IMP
Band: IMP 03/2025
Sprache: Deutsch
Seiten: 149
Produkttyp: Monographie

Inhaltsverzeichnis

KapitelSeiten

1. Vorwort Kein Zugriff
2. Inhaltsverzeichnis Kein Zugriff
3. Abbildungsverzeichnis Kein Zugriff
4. Formelzeichen und Abkürzungen Kein Zugriff
1 Einleitung Kein Zugriff Seiten 1 - 1
1. 2.1 Polymere Kein Zugriff
2. 2.2. Optische Grundlagen Kein Zugriff
3. 2.3 Additive Fertigung von Polymeren Kein Zugriff
4. 2.4 Mathematische Quellungsmodelle Kein Zugriff
5. 2.5 Mathematische Modelle zur Bestimmung des Brechungsindex von Mischungen Kein Zugriff
1. 3.1 Refractive Index Matching in der Strömungsvisualisierung Kein Zugriff
2. 3.2 Solild-based Refractive Index Matching Kein Zugriff
3. 3.4 Prüfkörpergeometrien Kein Zugriff
4. 3.5 Ziele und Hypothesen dieser Arbeit Kein Zugriff
1. 4.1 Verwendete Chemikalien Kein Zugriff
2. 4.2 Herstellung der Lösungen Kein Zugriff
3. 4.3 Quellung Kein Zugriff
4. 4.4 Fertigungsverfahren Kein Zugriff
5. 4.5 Mechanische Eigenschaften von Poly-Sodiumacrylat-Acrylamid Hydrogelen Kein Zugriff
6. 4.6 Optische Eigenschaften von Poly-Sodiumacrylat-Acrylamid Hydrogelen Kein Zugriff
7. 4.7 Kriterien für die Parameterauswahl der Phasen Kein Zugriff
1. 5.1 Quellungseigenschaften von Poly-Sodiumacrylat- Acrylamid Hydrogelen Kein Zugriff
2. 5.2 Mechanische Eigenschaften von Poly-Sodiumacrylat-Acrylamid Hydrogelen Kein Zugriff
3. 5.3 Optische Eigenschaften von Poly-Sodiumacrylat-Acrylamid Hydrogelen Kein Zugriff
4. 5.4 Auswertung der Phasen des 4-phasigen Entwicklungsplans Kein Zugriff
1. 6.1 Phase 1 - Gießen von Hydrogelen mit thermischen Initiatoren Kein Zugriff
2. 6.2 Phase 2 - Gießen von Hydrogelen mit Photoinitiatoren Kein Zugriff
3. 6.3 Phase 3 - Parameterabgrenzung durch den Zugversuch Kein Zugriff
4. 6.4 Phase 4 - Additive Fertigung von Hydrogelen mit Photoinitiatoren Kein Zugriff
7 Zusammenfassung und Ausblick Kein Zugriff Seiten 114 - 116
8 Literaturverzeichnis Kein Zugriff Seiten 117 - 131
9 Anhang Kein Zugriff Seiten 132 - 147
Lebenslauf Kein Zugriff Seiten 148 - 149