Dr.-Ing. Markus Wilke
Dr.-Ing. Markus Wilke
Werkstofftechnik
Abgeschlossene Projekte
PC4PM - Powder Coatings for Printed Materials
Laufzeit: 01.08.2020 bis 31.07.2022
Im Rahmen des FuE-Kooperationsprojekts "PC4PM - Powder Coatings for Printed Materials" soll erstmalig die Pulverlackbeschichtung als Verfahren zur Oberflächenbeschichtung an generativ gefertigten Materialien erprobt und etabliert werden. Die geplante Entwicklungsarbeit umfasst die Beschichtung von generativ gefertigten Kunststoffen und Metallen mit abrasionsbeständigen Pulverlacken. Dies reduziert die fertigungsbedingte Oberflächenrauheit von generativ gefertigten Bauteilen und steigert deren Verschleißbeständigkeit signifikant, was in zahlreichen Anwendungen zu einer Verbesserung der Bauteileigenschaften beiträgt. Somit ist neben der Beeinflussung von Optik und Haptik auch eine Erhöhung der Abrieb- und Verschleißfestigkeit möglich. Zudem verfolgt das Vorhaben die Entwicklung niedrigschmelzender Pulverlacke mit niedrigen Vernetzungstemperaturen. Die Absenkung der Vernetzungstemperatur hätte eine Reduzierung der notwendigen Prozessenergie und somit eine signifikante Kosten- und Energieeinsparung im Beschichtungsprozess zur Folge. Außerdem würde sich der Anwendungsbereich für die Pulverlackbeschichtung von Kunststoffen deutlich erweitern, da durch die hohen Vernetzungstemperaturen von Pulverlacken Kunststoffe derzeitig für eine derartige Beschichtung nicht in Frage kommen
AEro-Lack: Abrasions- und erosionsbeständige Pulverlackschichten für industrielle Anwendungen
Laufzeit: 01.01.2017 bis 30.06.2019
m Rahmen des FuE-Kooperationsprojekts "AEro-Lack" ist die Entwicklung und Erprobung von innovativen Pulverlacksystemen mit Hartstoffpartikeln vorgesehen, welche zur Beschichtung von Bauteilen für industrielle Anwendungen zum Einsatz kommen, deren Lebensdauer gegenwärtig durch abrasive und erosive Beanspruchung stark eingeschränkt ist. Mit diesen Lackschichten soll die Lebensdauer von verschiedenen industriellen Anwendungen im Vergleich zum Stand der Technik erheblich verbessert werden. Zudem ist die Entwicklung geeigneter Prüfmethoden insb. hinsichtlich der Abrasions- und Erosionsbeständigkeit, die Entwicklung neuartiger Oberflächenvorbehandlung sowie eine umfassende Charakterisierung der Lackschichten avisiert. Das FuE-Projekt stellt ein Kooperationsprojekt der H+E Produktentwicklung GmbH (KMU), der IWB Werkstofftechnologie GmbH (KMU), der Ganzlin Beschichtungspulver GmbH (KMU), der Institut für Lacke und Farben Magdeburg gGmbH (Forschungseinrichtung) und der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg (Forschungseinrichtung) dar. Das geplante Vorhaben ist für eine Laufzeit von 2,5 Jahren ausgelegt.
AEro-Lack: Abrasions- und erosionsbeständige Pulverlackschichten für industrielle Anwendungen
Laufzeit: 01.01.2017 bis 30.06.2019
Im Rahmen des FuE-Kooperationsprojekts AEro-Lack ist die Entwicklung und Erprobung von innovativen Pulverlacksystemen mit Hartstoffpartikeln vorgesehen, welche zur Beschichtung von Bauteilen für industrielle Anwendungen zum Einsatz kommen, deren Lebensdauer gegenwärtig durch abrasive und erosive Beanspruchung stark eingeschränkt ist. Mit diesen Lackschichten soll die Lebensdauer von verschiedenen industriellen Anwendungen im Vergleich zum Stand der Technik erheblich verbessert werden. Zudem ist die Entwicklung geeigneter Prüfmethoden insb. hinsichtlich der Abrasions- und Erosionsbeständigkeit, die Entwicklung neuartiger Oberflächenvorbehandlung sowie eine umfassende Charakterisierung der Lackschichten avisiert. Das FuE-Projekt stellt ein Kooperationsprojekt der H+E Produktentwicklung GmbH (KMU), der IWB Werkstofftechnologie GmbH (KMU), der Ganzlin Beschichtungspulver GmbH (KMU), der Institut für Lacke und Farben Magdeburg gGmbH (Forschungseinrichtung) und der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg (Forschungseinrichtung) dar. Das geplante Vorhaben ist für eine Laufzeit von 2,5 Jahren ausgelegt.
DFG-Großgeräteförderung: Rasterelektronenmikroskop für 3-dimensionale Untersuchungen
Laufzeit: 01.08.2016 bis 31.01.2019
Für die Forschung auf dem Gebiet neuer Materialien ist eine leistungsfähige Elektronenmikroskopie zur Klärung mikrostruktureller Eigenschaften und Mechanismen erforderlich. Zur erfolgreichen Bearbeitung von Forschungsvorhaben sind Geräte und Methoden zur Klärung von Wechselwirkungen auf nanoskaliger Ebene notwendig. Dabei werden die mikroskopischen und makroskopischen Eigenschaften von Materialien charakterisiert, beispielsweise metallphysikalische Erkenntnisse abgeleitet und somit technische Legierungen für den Einsatz unter verschiedensten Bedingungen entwickelt. Elektronenmikroskopische Untersuchungen unter Nutzung analytischer Methoden, wie Röntgenspektroskopie und Elektronenbeugung sind fester Bestandteil nahezu aller laufenden Projekte und Vorhaben. Für eine wettbewerbsfähige Forschung auf dem Gebiet der Werkstoffwissenschaften ist eine umfassende Charakterisierung von Werkstoffen mit modernsten Methoden, wie die Abbildung und Analyse in drei Dimensionen mittels Kombination von REM und FIB mit EDX/EBSD essentiell. So können mit dem beantragten Gerät neben tomographischen Abbildungen zur Charakterisierung der Mikrostruktur (Gefüge, Inhomogenitäten, etc.), auch Aussagen zur chemischen Zusammensetzung, kristallographischen Orientierung, den Phasenanteilen und Spannungszuständen im Volumen einer Probe erhalten werden. Zusätzlich ergibt sich die Möglichkeit, durch eine Zielpräparation mittels FIB Probenbereiche von Interesse zu extrahieren und separat zu untersuchen. So können Lamellen für STEM Untersuchungen präpariert und/oder die laterale Auflösung von EDX und WDX Analysen verbessert werden. Dies ist insbesondere zur Abbildung und Analyse von ultrafeinkörnigen Materialbereichen, Diffusionsprozessen oder Ausscheidungsvorgängen von Interesse. Für die Ableitung mechanischer und thermischer Eigenschaften bestehen Möglichkeiten für in-situ Zug-Druck- und Heizversuche, als wichtiger Bestandteil laufender und geplanter Forschungsthemen. So können Rissinitiierungs- und Rissfortschrittsprozesse, ebenso wie Änderungen der Orientierungsverhältnisse und Spannungsgradienten unter Last ermittelt werden. Das Heizen der Proben ermöglicht es, Phasenumwandlungen, Diffusionsprozesse an Grenzflächen sowie Ausscheidungsvorgänge zu untersuchen.
X-ELMA: Röntgenfluoreszenz-Elementanalyse für Mikroskopische Anwendungen
Laufzeit: 01.09.2016 bis 30.09.2018
Lichtmikroskope sind ein wichtiger Bestandteil von Forschung und Technik, insbesondere in Bereichen wie Qualitätssicherung, Schadensanalyse, Kriminaltechnik oder Geologie. Hier ist neben der Struktur eines Materials häufig dessen chemische Zusammensetzung von Interesse. Dazu werden zusätzliche Geräte wie Elektronenmikroskope oder Röntgenfluoreszenzspektroskope benötigt. Durch die Verwendung einer Miniaturröntgenquelle ist es möglich, Röntgenfluoreszenzanalysen direkt am Lichtmikroskop durchzuführen. Dabei wird ein Spektroskop direkt in den Objektivrevolver eines herkömmlichen Lichtmikroskops integriert. Die Verwendung von Optiken ermöglicht zudem ortsaufgelöste Analysen. Der geringe Energiebedarf der Spektroskopieeinheit ermöglicht zusätzlich einen portablen, batteriebetriebenen Einsatz. Eine Messung dauert dabei ca. 90 Sekunden und ermöglicht es alle technisch relevanten Materialien zu untersuchen (Ordnungszahl >5 qualitativ und >11 quantitativ). Das Produkt befindet sich in der Entwicklungsphase, wobei die Machbarkeit und Funktionsweise bereits experimentell nachgewiesen wurde.
Prozesssimulation des induktiven Härtens von un- und niedriglegierten Stahlbauteilen
Laufzeit: 01.03.2016 bis 28.02.2018
Durch die vollständige geometrieunabhängige Entwicklung eines Simulationssetups können neue Bauteilgeometrien sehr einfach berücksichtigt werden. Durch eine Reihe von Simulationen mit verschiedenen Induktorgeometrien lassen sich weniger gut geeignete Induktoren bereits auf Grundlage der Simulationen ausschließen. Damit reduziert sich die experimentelle Iterationsanzahl bei der Entwicklung bzw. der Anpassung neuer Bauteil- und/oder Induktorgeometrien. In einem nachgelagerten Schritt ist es auch möglich den Bereich der Prozessparameter zu identifizieren die bei möglichst effizienten Prozessparametern noch zu einer geeigneten Austenitisierung (Erwärmung) und damit der notwenigen Härte im Bauteil nach dem Abschrecken führen. Zusätzliche sollen Vorhersagen zur Reduzierung des Schleifaufmaßes und Aussagen zum Restaustenitgehalt im Randbereich gehärteter Bauteile ermöglicht werden.
Vorrichtung und Verfahren zur Analyse von kristallinen Materialien mittels Rückstreuelektronenbeugung
Laufzeit: 01.09.2015 bis 31.08.2016
Die Erfindung betrifft ein neuartiges Verfahren zur Erzeugung von Elektronenbeugungsmustern für bspw. Charakterisierungen der kristallographischen Eigenschaften, Texturanalysen oder Bestimmung von Verzerrungszuständen unter Verwendung von Detektoreinheiten und Analysesoftware, wobei für die Erzeugung und Beschleunigung der Elektronen der pyroelektrische Effekt genutzt wird. Die für die Elektronenerzeugung und -beschleunigung werden dabei pyroelektrische Materialien, wie beispielsweise LiTaO3 oder LiNbO3 genutzt. Als Proben oder Untersuchungsobjekte kommen grundsätzlich kristalline Materialien, vorzugsweise Metalle in Frage.
Simulation des induktiven Härtens von Bauteilen aus 100Cr6
Laufzeit: 01.03.2014 bis 28.02.2015
Ziel des Projektes ist die Auslegung von induktiven Prozessparametern mittels computerbasierter Simulationen zu unterstützen und eine Vorhersage des Härtebildes zu ermöglichen. Somit können, durch den Wegfall experimenteller Iterationen bei der Prozessauslegung, Kosten minimiert werden. Die Kombination aus Material- und Prozessmodell ermöglicht dabei konkrete Ergebnisse, welche durch experimentelle Untersuchungen validiert werden. Diese bestehen aus Temperaturmessungen in einer Versuchsinduktionsanlage, mikroskopischer Gefügeuntersuchungen und Härteverlaufsmessungen.
- Ganzlin Beschichtungspulver GmbH
- H + E Produktentwicklung GmbH
- Institut für Korrosions- und Schadensanalyse, Magdeburg
- Institut für Lacke und Farben Magdeburg gGmbH
- IWB Werkstofftechnologie GmbH
- LIN - Leibniz Institut für Neurobiologie Magdeburg
- Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung
- Methodisch-Diagnostisches Zentrum Werkstoffprüfung e.V.
2023
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Gruson’s chilled cast iron - a legendary wonder material of the 19th century - Gruson‘scher Hartguss - legendärer Wunderwerkstoff des 19. Jahrhunderts
Dieck, Sebastian; Michael, Oliver; Wilke, Markus; Halle, Thorsten
In: Practical metallography - Berlin : de Gruyter, Bd. 60 (2023), Heft 12, S. 796-819
2022
Begutachteter Zeitschriftenartikel
3D-Druck - Funktionalisierte Pulverlackbeschichtungen
Harnisch, Karsten; Wilke, Markus; Schulz, Jana; Sureck, Ludwig
In: Journal für Oberflächentechnik - Wiesbaden : Vieweg, Bd. 62 (2022), Heft 11, S. 46-49
Dissertation
Pyroelektrische Röntgenquellen zur Materialanalyse
Wilke, Markus; Halle, Thorsten; Weiß, Helmut
In: Magdeburg: Universitätsbibliothek, 2022, 1 Online-Ressource (XII, 118 Blätter, 22,27 MB), Illustrationen
2020
Buchbeitrag
Deformation twinning in bcc iron - experimental investigation of twin formation assisted by molecular dynamics simulation
Ecke, Martin; Michael, Oliver; Wilke, Markus; Hütter, Sebastian; Krüger, Manja; Halle, Thorsten
In: Plasticity, damage and fracture in advanced materials - Cham : Springer ; Altenbach, Holm . - 2020, S. 43-51 - ( Advanced structured materials; 121)
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Microstructure evolution and mechanical properties of refractory Mo-Nb-V-W-Ti high-entropy alloys
Regenberg, Maximilian; Hasemann, Georg; Wilke, Markus; Halle, Thorsten; Krüger, Manja
In: Metals - Basel: MDPI, Vol. 10 (2020), 11, Article 1530, insgesamt 13 Seiten
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Pyroelectric X-ray generator for XRF in combination with optical microscopy
Wilke, Markus; Hanns, L; Harnisch, Karsten; Knapp, W.; Ecke, Martin; Halle, Thorsten
In: IOP conference series / Materials science and engineering/ Institute of Physics - London [u.a.]: Institute of Physics, Vol. 882 (2020), Paper 012026, insgesamt 8 Seiten[Symposium: Symposium on Materials and Joining Technology, Magdeburg, Germany, 7-8 September 2020]
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Neuartiger Pulverlack beständig gegen Abrasion und Erosion
Ecke, Martin; Wilke, Markus; Bender, Susanne; Schulz, J.; Süß, T.; Hoffmann, K.; Engel, G.; Halle, Thorsten
In: Journal für Oberflächentechnik: JOT - Wiesbaden: Vieweg, Bd. 60.2020, 4, S. 44-45
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Transient softening at the fusion boundary of resistance spot welds - a phase field simulation and experimental investigations for AlSi-coated 22MnB5
Sherepenko, Oleksii; Kazemi, Omid; Rosemann, Paul; Wilke, Markus; Halle, Thorsten; Jüttner, Sven
In: Metals - Basel: MDPI, Bd. 10 (2020), 1, insges. 13 S.
2019
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Focusing of x-rays emitted by a pyroelectric x-ray generator for micro x-ray fluorescence
Wilke, Markus; Harnisch, Karsten; Knapp, Wolfram; Ecke, Martin; Halle, Thorsten
In: Journal of vacuum science & technology / B: JVST ; the official journal of the American Vacuum Society - New York, NY: Inst., Vol. 37.2019, 1, Artikel 011203
2018
Abstract
Investigations on electrical properties and correlations to electron and X-ray energies of pyroelectric LiTaO3and LiNbO3
Wilke, Markus; Harnisch, Karsten; Knapp, Wolfgang; Ecke, Martin; Senft, Thorsten; Halle, Thorsten
In: 2018 31st International Vacuum Nanoelectronics Conference (IVNC): technical digest : Kyoto, Japan, 9-13 July 2018 - [Piscataway, NJ]: IEEE, insges. 2 S.[Konferenz: 31st International Vacuum Nanoelectronics Conference (IVNC) Kyoto, Japan, 9-13 July]
Abstract
Self-focusing of electrons emitted by rectangular pyroelectric crystals - a study on geometrical conditions for optimized X-ray intensities
Harnisch, Karsten; Wilke, Markus; Knapp, Wolfram; Ecke, Martin; Hanns, Lucas; Halle, Thorsten
In: 2018 31st International Vacuum Nanoelectronics Conference (IVNC): technical digest : Kyoto, Japan, 9-13 July 2018 - [Piscataway, NJ]: IEEE, insges. 2 S.[Konferenz: 31st International Vacuum Nanoelectronics Conference (IVNC)Kyoto, Japan, 9-13 July 2018]
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Optimization of pyroelectric electron sources for the generation of x-rays for x-ray fluorescence applications
Wilke, Markus; Harnisch, Karsten; Knapp, Wolfram; Ecke, Martin; Halle, Thorsten
In: Journal of vacuum science & technology / B: JVST : the official journal of the American Vacuum Society - New York, NY: Inst, Vol. 36.2018, 2, Art. 02C101
2017
Abstract
Alloy design and microstructure of refractory Mo-V-Nb-W-Tix HEAs
Hasemann, Georg; Wilke, Markus; Halle, Thorsten; Krüger, Manja
In: Intermetallics 2017 - Bad Staffelstein: Educational Center Kloster Banz, 2017, S. 97-98[Konferenz: Intermetallics 2017]
Buchbeitrag
Intensitätsoptimierung von pyroelektrischen Röntgenquellen zum Einsatz in der Materialanalyse
Harnisch, Karsten; Wilke, Markus; Knapp, Wolfram; Ecke, Martin; Halle, Thorsten
In: 16. Sommerkurs Werkstoffe und Fügen - Magdeburg, 08. und 09. September 2017 , 2017 , korrigierte Auflage - Magdeburg : Universitätsbibliothek, S. 105-112
Buchbeitrag
Entwicklung von High-Entropy-Legierung auf Refraktärmetallbasis
Hellriegel, M.; Wilke, Markus; Hasemann, G.; Halle, Thorsten
In: 16. Sommerkurs Werkstoffe und Fügen: Magdeburg, 08. und 09. September 2017 - Magdeburg: Universitätsbibliothek, S. 113-118
Buchbeitrag
Investigations of pyroelectric crystals for vacuum electron sources and X-ray applications
Wilke, Markus; Knapp, Wolfram; Ecke, Martin; Harnisch, Karsten; Zierau, Marco; Halle, Thorsten
In: 2017 30th International Vacuum Nanoelectronics Conference (IVNC) , 2017 - [Piscataway, NJ] : IEEE, S. 166-167
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Pyroelektrische Röntgenquellen zum Einsatz in der Materialanalyse - Optimierung der material- und vakuumtechnischen Eigenschaften
Wilke, Markus; Knapp, Wolfram; Harnisch, Karsten; Ecke, Martin; Halle, Thorsten
In: Vakuum in Forschung und Praxis - Weinheim : Wiley-VCH, Bd. 29 (2017), Heft 5, S. 36-41
2015
Anderes Material
Vorrichtung und Verfahren zur Analyse von kristallinen Materialien mittels Rückstreuelektronenbeugung
Wilke, Markus; Wendt, Ulrich; Ecke, Martin
In: 2015,
Artikel in Kongressband
Untersuchungen zur Initiierung von Regenerosionsschäden an Beschichtungen von Rotorblättern für Windenergieanlagen
Wilke, Markus; Bender, Susanne; Pausch, Gerhard
In: {Umwelteinflüsse erfassen, simulieren, bewerten}, {44. Jahrestagung der GUS 2015}
Originalartikel in begutachteter internationaler Zeitschrift
Vorrichtung zur Elementanalyse an Abbildungsvorrichtungen
Wilke, Markus; Wendt, Ulrich
In: DE202015009068U1
2014
Abstract
Method for testing rain and weather erosion and/or abrasion resistance of surfaces of rotor blade of wind turbine against e.g. water, involves providing sample body, and simulating and reproducing physical erosion and/or abrasion process
Wilke, M.
In: 2014
Anderes Material
Vorrichtung zur Elementaranalyse an Mikroskopen
Wilke, Markus; Wendt, Ulrich
In: 2014,
Buchbeitrag
Röntgenspektroskop für analystische Zwecke in der Lichtmikroskopie
Wilke, Markus; Wendt, Ulrich; Heyse, Hartmut; Ecke, Martin; Halle, Thorsten
In: 15. Sommerkurs Werkstoffe und Fügen: Magdeburg, 12. und 13. September 2014 - Magdeburg: Univ., S. 111-118Kongress: Sommerkurs Werkstoffe und Fügen 15 (Magdeburg : 2014.09.12-13)
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Characterization of deformation twins in meteorites an dynamically loaded ferrous materials by means of Electron Backscatter Diffraction, EBSD - Charakterisierung von Verformungszwillingen in Meteoriten und dynamisch beanspruchten Eisenwerkstoffen mittels Rückstreuelektronenbeugung, EBSD
Ecke, Martin; Schwarz, Friederike; Krüger, Lutz; Wilke, Markus; Heyse, Hartmut; Wendt, Ulrich; Krüger, Manja
In: Practical metallography - München : Hanser, Bd. 51 (2014), Heft 11, S. 765 - 784
Artikel in Kongressband
Prüfung der Regenerosionsbeständigkeit von Rotorblattbeschichtungen
Wilke, Markus; Bender, Susanne
In: {Umwelteinflüsse erfassen, simulieren, bewerten}, {43. Jahrestagung der GUS 2014}
Nicht begutachteter Zeitschriftenartikel
Die Erosionsbeständigkeit von Rotorblattbeschichtungen effizient prüfen
Bender, Susanne; Wilke, Markus
In: Besser lackieren!: Für Entscheider in der industriellen Lackiertechnik - Hannover: Vincentz, Bd. 16.2014, 12, S. 9
Nicht begutachteter Zeitschriftenartikel
Lektion der Regenspur
Bender, Susanne; Wilke, Markus
In: Erneuerbare Energien: das Magazin für Wind-, Solar und Bioenergie - Hannover: SunMedia, Bd. 25.2014, 9, S. 86-90
2013
Anderes Material
Vorrichtung zum Test der Erosions- und/oder Abrasionsbeständigkeit von Oberflächen
Wilke, Markus
In: 2013,
2012
Nicht begutachteter Zeitschriftenartikel
Neue Möglichkeit zur Erosionsprüfung von Rotorblattbeschichtungen
Wilke, Markus
In: {Besser lackieren!}, {Hannover}, {Bd. 21.2012, 12, S. 8}
seit 2016 | Ingenieur für Forschung und Lehre am Institut für Werkstoff- und Fügetechnik |
2014 - 2016 | Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Werkstoff- und Fügetechnik |
2013 - 2014 | Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Fertigungstechnik und Qualitätssicherung (OvGU Magdeburg) |
2012 - 2013 | Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Lacke und Farben Magdeburg e. V. |
09/2012 | Abschluss des Studiums Maschinenbau / Vertiefungsrichtung Werkstofftechnik |