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Taxonomy for Biological Transformation Principles in the Manufacturing Industry

2023 , Berkhahn, Magda , Kremer, Gerald , Riedelsheimer, Theresa , Lindow, Kai , Stark, Rainer

Industry and research are seeking answers to current demands in industrial value creation, like resilience of production, sufficient product quality and sustainability of products and processes. A novel line of thought, seeking the accomplishment of those is the Biological Transformation (BT). BT describes the interweaving of biological modes of action, materials and organisms with engineering and information sciences. The conflation of disciplines from natural, technical and social sciences yields in a heterogeneous field of activities with ambiguous technical terms. An ascertainment of principles of BT is required to classify yet undifferentiated patterns in nature-based production, facilitating their systematic implementation in aiming for sustained solutions on current challenges. With increasing research in biomimetic, attempts arise to capture nature‑based activities in manufacturing through schematic classifications. Yet, basic semantics representing the effective principles of BT in the manufacturing industry is lacking. The goal of this publication is to introduce a taxonomy of Biological Transformation in manufacturing based on its core principles Bio Inspiration, Bio Integration and Bio Interaction. Within the research project BioFusion 4.0, the taxonomy was developed and applied to classify technology innovations. The paper presents the taxonomy, its development and application in use cases.

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Analyse und Nutzung von Aluminium-Bronze-Schleifstaub für das Laser-Pulver-Auftragsschweißen

2022-12 , Müller, Vinzenz , Marko, Angelina , Kruse, Tobias , Biegler, Max , Rethmeier, Michael

Die additive Fertigung verspricht ein großes Potenzial für den maritimen Sektor. Insbesondere Directed Energy Deposition (DED) Verfahren bieten die Möglichkeit, großvolumige maritime Bauteile wie Propellernaben oder -schaufeln herzustellen. Bei der Nachbearbeitung solcher Bauteile fällt in der Regel eine große Menge an Schleifabfällen an. Ziel des vorgestellten Projekts ist die Entwicklung einer nachhaltigen zirkulären AM-Prozesskette für maritime Komponenten auf Basis von Aluminiumbronze-Schleifresten. Dazu soll das Material wiederaufbereitet und anschließend als Rohmaterial für die Herstellung von Schiffspropellern im Laser-Pulver DED-Verfahren verwendet werden. In der vorliegenden Arbeit werden Schleifabfälle mittels dynamischer Bildanalyse untersucht und mit kommerziellem DED-Pulver verglichen. Anschließend werden Probengeometrien aus Schleifstaub gefertigt und durch metallographische Schliffe und REM/EDX analysiert.