[Fakultät 5] Experimental Investigation of Amine Flow Behavior to Establish Predictive Core Curing Relationship in the Polyurethane Cold Box (PUCB) System

  • Herr Shakeer Khan Mohammed, M.Sc.
  • Freitag, 16. Oktober 2026, 10:00 Uhr
  • Hörsaal Formgebung, FOR-0270, Haus Formgebung, Bernhard-von-Cotta-Straße 4, EG

The Polyurethane Cold Box (PUCB) process is widely used for sand core production in metal casting. During sand core production, curing parameters are often determined through a trial-and-error approach, leading to excessive amine consumption than required and inconsistent core quality. This research investigates the relationship between amine flow behavior and core-curing dynamics in porous sand–binder systems. A modular experimental test bench was developed to study the curing process under controlled laboratory and semi-industrial conditions. Amine flow measurements were recorded using a non-invasive ultrasonic Time-of-Flight and temperature-based sensor system. The measurement approach was validated through visual observations and analytical calculations. Results show that amine transport is strongly influenced by adsorption–desorption interactions, thereby delaying flow. These delays were found to be largely independent of the supplied amine mass but rather dependent on the flow paths. Furthermore, complete (100%) amine removal from the core requires disproportionately long purging times, highlighting the need for practical residual concentration limits. By correlating local amine concentration with curing time, a quantitative concentration–time relationship was established. Based on this relationship, a predictive curing equation was formulated to determine the minimum local amine concentration required to achieve complete curing within a specified time. Semi-industrial-scale validation confirmed the applicability of the proposed methodology and analytical approach. These findings provide a scientific basis for finding alternative curing strategies and developing monitoring and control systems for the machines. Overall, it can help reduce amine consumption, optimize curing and purging cycles, and improve the productivity and consistency of the PUCB System.

[Fakultät 3] SLAM-based Uncrewed ground Vehicle System for Underground Geomonitoring and Mapping

  • Frau Dipl.-Ing. Jing Li
  • Dienstag, 27. Oktober 2026, 15:30 Uhr
  • Seminarraum 318, DBI-Gebäude, Reiche Zeche, Fuchsmühlenweg 9G

Das untertägige Geomonitoring hat eine entscheidende Bedeutung für die Sicherheit, erfordert jedoch langfristige, regelmäßige und wiederholte Messarbeit. Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) ermöglicht die autonome Navigation in GNSS-losen Umgebungen und hat dabei über Tage eine robuste Leistungsfähigkeit bewiesen. Auf der Grundlage der Anforderungen der Markscheider-Bergverordnung (MarkschBergV) wird in dieser Dissertation nachgewiesen, dass SLAM-basierte unbemannte Bodenfahrzeuge (UGVs) als quantitative Messinstrumente für das untertägige Geomonitoring dienen können, sofern die Sensorsysteme rigoros kalibriert und die Messgenauigkeit, -präzision sowie Änderungserkennungs-grenzen der UGVs systematisch quantifiziert werden. Zu diesem Zweck wurden eine Evaluierungsmethode mit entsprechenden Metriken und einem realen untertägigen Testfeld, ein MarkschBergV-konformer Datensatz mit Kalibrierungsworkflow sowie ein statistisches Testverfahren zur Bestimmung der Änderungserkennungsgrenzen entwickelt. Die Ergebnisse zeigen, dass ein LiDAR-inertialer SLAM die Änderungen von 1-3,6 cm bei 95-99 % Konfidenzniveau zuverlässig detektieren kann. Ein integrierter Workflow wurde abschließend entwickelt, der als praktische Referenz für den Einsatz SLAM-basierter UGVs im untertägigen Geomonitoring dient.

[Fakultät 4] Thermochemical Phosphorus Recovery from Sewage Sludge

  • Herr Dipl.-Chem. Eric Franke
  • Freitag, 30. Oktober 2026, 14:00 Uhr
  • Seminarraum 318, DBI-Gebäude, Reiche Zeche, Fuchsmühlenweg 9G

Die kumulative Dissertation entwickelt ein thermochemisches Verfahren zur Rückgewinnung von Phosphor aus kommunalem Klärschlamm unter stark reduzierenden Bedingungen. Dazu werden thermodynamische Berechnungen, kinetische Untersuchungen und Laborversuche kombiniert. Entwickelt wird ein dreistufiger Prozess aus Pyrolyse und thermischer Behandlung des Klärschlammkokses mit gleichzeitiger Verflüchtigung des Phosphors, Abscheidung des gasförmigen Phosphors in einer wässrigen Kupfersulfat-Lösung sowie Aufbereitung des gewonnenen Phosphorprodukts. Die Ergebnisse zeigen eine starke Beeinflussung der Phosphorfreisetzung durch die Klärschlammzusammensetzung. Unterstützt werden die Untersuchungen von kinetischer und thermochemischer Modellierung. Abschließend werden verfahrenstechnische Herausforderungen der industriellen Umsetzung sowie weiterer Forschungsbedarf im Pilotmaßstab aufgezeigt. Insgesamt leistet die Arbeit einen Beitrag zur Weiterentwicklung der thermochemischen Phosphorrückgewinnung als potentiell nachhaltige Recyclingstrategie.

[Fakultät 5] Habilitation: Beitrag zum Einfluss des Gefügeaufbaus von zweiphasigen Stahlkonstruktionswerkstoffen auf deren Umformeigenschaften

  • Dr.-Ing. Sergey Guk
  • Donnerstag, 21. Januar 2027
  • Hörsaal Formgebung, FOR-0270, Haus Formgebung, Bernhard-von-Cotta-Straße 4, EG

    10:30 Uhr - Öffentliche Probevorlesung zum Thema:
    „Tiefziehen: Prozessprinzipien und Steuerung des Werkstoffflusses“

    14:00 Uhr - Wissenschaftlicher Vortrag zum Thema:
    „Stress-state-driven local instabilities in metal forming processes"