Hume-Rothery-Regeln für feste Lösungen (Metallurgie)

Die akustische Impedanz ([latex]Z[/latex]) ist der einem Material innewohnende Widerstand gegen akustische Strömung, definiert als seine Dichte ([latex]\rho[/latex]) multipliziert mit seiner Schallgeschwindigkeit ([latex]c[/latex]), also [latex]Z = \rho c[/latex]. Der prozentuale Anteil der Ultraschallenergie, der an der Grenze zwischen zwei Materialien reflektiert wird, hängt von der Differenz bzw. Fehlanpassung der jeweiligen Schallimpedanzen ab. Dieses Prinzip ermöglicht die Erkennung von Fehlern.

Lochfraß ist eine örtlich begrenzte Form der Korrosion, die zur Bildung kleiner Löcher oder "Gruben" in einem Metall führt. Sie ist eine der zerstörerischsten Formen, da sie schwer zu erkennen, vorherzusagen und zu konstruieren ist. Lochfraß kann zum katastrophalen Versagen einer Struktur führen, wobei nur ein kleiner Prozentsatz der Gesamtmasse verloren geht.

Flüssigmetallversprödung ist ein Phänomen, bei dem ein normalerweise duktiles festes Metall unter Zugspannung einen starken Verlust an Duktilität erfährt und spröde versagt, wenn es mit einem bestimmten flüssigen Metall benetzt wird. Der Versprödungsvorgang ist oft katastrophal und schnell. Der Mechanismus beruht auf der Adsorption von Flüssigmetallatomen an der Rissspitze, wodurch die Kohäsionsfestigkeit der atomaren Bindungen des Festkörpers verringert wird.

Just-in-Time (JIT) ist eine Produktionsstrategie, die auf Effizienzsteigerung und Abfallreduzierung abzielt. Waren werden nur dann geliefert, wenn sie im Produktionsprozess benötigt werden. Dadurch werden Lagerkosten gesenkt. Diese Methode erfordert präzise Prognosen und hochgradig koordinierte Lieferketten. Ziel ist es, die richtigen Materialien zur richtigen Zeit am richtigen Ort und in der richtigen Menge bereitzustellen.

Gefriertrocknung oder Lyophilisierung ist ein Dehydratationsprozess, der die Sublimation nutzt, um verderbliche Materialien haltbar zu machen. Das Material wird zunächst eingefroren und anschließend der Umgebungsdruck reduziert, damit das gefrorene Wasser direkt von der festen Phase (Eis) in die Gasphase (Wasserdampf) sublimieren kann. Dadurch werden die schädlichen Auswirkungen hitzebasierter Trocknungsmethoden vermieden.

The pulse-echo method is the foundation of most ultrasonic testing. A transducer emits a short, high-frequency sound pulse into a material. This pulse travels until it hits a boundary or flaw, reflecting some energy back as an echo. The same transducer detects this echo, and the time-of-flight is used to calculate the reflector's depth, enabling flaw detection and thickness measurement.

Bei Werkstoffen, die keine eindeutige Streckgrenze auf ihrer Spannungs-Dehnungs-Kurve haben, wie Aluminium oder hochfester Stahl, ist die "Dehngrenze" das technische Äquivalent. Sie ist definiert als die Spannung, die erforderlich ist, um eine kleine, festgelegte Menge an dauerhafter (plastischer) Verformung zu erzeugen, in der Regel 0,2% der ursprünglichen Messlänge. Dieser Wert, [latex]\sigma_{0.2}[/latex], wird bei Konstruktionsberechnungen als praktische Elastizitätsgrenze des Materials verwendet.

Jidoka, oft übersetzt als „Autonomisierung“ oder „Automatisierung mit menschlicher Note“, ist eine Säule des Toyota-Produktionssystems. Es ermöglicht jeder Maschine und jedem Arbeiter, die gesamte Produktionslinie anzuhalten, sobald eine Anomalie oder ein Defekt erkannt wird. Dies verhindert die Massenproduktion fehlerhafter Teile und zeigt Probleme sofort auf, sodass eine Ursachenanalyse und dauerhafte Lösungen möglich sind.

Die Taktzeit ist die maximale Zeit, die für die Herstellung eines Produkts zur Erfüllung der Kundennachfrage zur Verfügung steht. Sie wird berechnet, indem die verfügbare Nettoproduktionszeit durch die Kundennachfrage in diesem Zeitraum geteilt wird. Die Formel lautet [latex]T = \frac{T_a}{D}[/latex], wobei T die Taktzeit, Ta die verfügbare Nettozeit und D die Kundennachfrage ist.

HEPA- (High-Efficiency Particulate Air) und ULPA-Filter (Ultra-Low Particulate Air) sind wichtige Reinraumkomponenten. Ein HEPA-Filter muss mindestens 99,97 % der in der Luft befindlichen Partikel mit einem Durchmesser von 0,3 Mikrometern (µm) entfernen. Ein ULPA-Filter ist sogar noch effizienter und entfernt 99,999 % der Partikel ab 0,12 µm. Sie funktionieren durch eine Kombination aus Interzeption, Impaktion und Diffusion.

Ein Flammenrückschlag ist ein gefährlicher Zustand, bei dem sich die Flamme von der Brennerspitze in die Schläuche ausbreitet. Eine Rückschlagsicherung ist eine wichtige Sicherheitsvorrichtung, die diese Flamme löscht. Sie enthält typischerweise ein Flammenlöschelement, beispielsweise einen Sintermetallfilter, und ein Rückschlagventil, um den Rückfluss des Gases zu stoppen und so die Bildung explosiver Gemische in den Schläuchen zu verhindern.

Wenn eine Ultraschallwelle unter einem bestimmten Winkel auf die Grenze zwischen zwei verschiedenen Materialien trifft, wird sie gebrochen bzw. ändert ihre Richtung. Dies wird durch das Snellsche Gesetz geregelt, das die Einfalls- und Brechungswinkel mit den Wellengeschwindigkeiten in den beiden Medien in Beziehung setzt: [latex]\frac{\sin\theta_1}{c_1} = \frac{\sin\theta_2}{c_2}[/latex]. Dieses Prinzip ist von grundlegender Bedeutung für die Schrägstrahlprüfung, die zur Prüfung von Komponenten wie Schweißnähten verwendet wird, die nicht direkt von oben zugänglich sind.

Die Hollomon-Gleichung ist eine empirische Potenzgesetz-Beziehung, die den Teil der wahren Spannungs-Dehnungs-Kurve zwischen dem Beginn der plastischen Verformung (Fließen) und dem Beginn der Einschnürung (UTS) beschreibt. Die Gleichung lautet [latex]\sigma_t = K \epsilon_t^n[/latex], wobei [latex]\sigma_t[/latex] die wahre Spannung, [latex]\epsilon_t[/latex] die wahre plastische Dehnung, K der Festigkeitskoeffizient und n der Exponent für die Kaltverfestigung ist.