Modelling Assisted Solid State Materials Development and Additive Manufacturing

Projektinformationen

MA.D.AM

ID Finanzhilfevereinbarung: 101001567

DOI

10.3030/101001567

EK-Unterschriftsdatum 27 Januar 2021

Startdatum 1 Juni 2021

Enddatum 30 November 2026

Finanziert unter

• EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)

Gesamtkosten

€ 1 999 587,00

EU-Beitrag

€ 1 999 587,00

Koordiniert durch

HELMHOLTZ-ZENTRUM HEREON GMBH
Germany

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Leistungen

Open Research Data Pilot (1)

Data Management Plan (DMP)

Data Management Plan in the Open Research Data Pilot

Veröffentlichungen

Conference proceedings (10)

Grain Structure Evolution Ahead of the Die During Friction Extrusion of AA2024

Autoren: Chang Yin-Cheng Chan, Uceu F. H. R. Suhuddin, Lars Rath, Felipe Labanca Bachiega, Benjamin Klusemann
Veröffentlicht in: Proceedings of the 14th International Conference on the Technology of Plasticity - Current Trends in the Technology of Plasticity. ICTP 2023. Lecture Notes in Mechanical Engineering., Ausgabe volume 3, 2024, Seite(n) 422-428, ISBN 978-3-031-41341-4
Herausgeber: Springer Nature
DOI: 10.1007/978-3-031-41341-4_43

Behavior of volumetric core defects in friction extrusion of wire from Al-Cu alloy

Autoren: Lars Rath, Uceu F.H. Suhuddin, Benjamin Klusemann
Veröffentlicht in: Materials Research Proceedings, Ausgabe volume 41, 2024, Seite(n) 763-770, ISBN 9781644903131
Herausgeber: Materials Research Forum LLC
DOI: 10.21741/9781644903131-84

Comparison of different machine control modes during friction extrusion of AA2024

Autoren: Harikrishna Rana, Chang Chan, Uceu F.H. Suhuddin, Noomane Ben Khalifa, Benjamin Klusemann
Veröffentlicht in: Materials Research Proceedings, Ausgabe 54, 2025, Seite(n) 772-779
Herausgeber: Materials Research Forum LLC

Processability of Mg-Gd Powder via Friction Extrusion

Autoren: Rath, L., Chan, C., Suhuddin, U., Buresch, H., Ebel, T., Klusemann, B.
Veröffentlicht in: Proceedings of the 14th International Conference on the Technology of Plasticity - Current Trends in the Technology of Plasticity. ICTP 2023. Lecture Notes in Mechanical Engineering., Ausgabe volume 1, 2024, Seite(n) 431-442, ISBN 978-3-031-41023-9
Herausgeber: Springer Nature
DOI: 10.1007/978-3-031-41023-9_44

Experimental Investigation of Efficiency and Deposit Process Temperature during Multi-Layer Friction Surfacing

Autoren: Zina Kallien, Arne Roos, Benjamin Klusemann
Veröffentlicht in: Key Engineering Materials, Ausgabe volume 926, 2022, Seite(n) 187-193, ISBN 978-3-0357-3750-9
Herausgeber: Trans Tech Publications Ltd.
DOI: 10.4028/p-s43q63

On the relevance of descriptor fidelity in microstructure reconstruction

Autoren: Paul Seibert, Alexander Raßloff, Karl Kalina, Ali Safi, Paul Reck, Daniel Peterseim, Benjamin Klusemann, Markus Kästner
Veröffentlicht in: Proceedings in AppliedMathematics and Mechanics, Ausgabe volume 23, issue 3, 2023, Seite(n) e202300116, ISSN 1617-7061
Herausgeber: Wiley-VCH GmbH
DOI: 10.1002/pamm.202300116

Process simulation of friction extrusion of aluminum alloys

Autoren: George Diyoke, Lars Rath, Rupesh Chafle, Noomane Ben Khalifa, Benjamin Klusemann
Veröffentlicht in: Materials Research Proceedings, Ausgabe volume 28, 2023, Seite(n) 487-494
Herausgeber: Materials Research Forum LLC.
DOI: 10.21741/9781644902479-53

Comparison of Friction Extrusion Processing From Bulk and Chips of Aluminum-Copper Alloys

Autoren: Lars Rath, Uceu F.H. Suhuddin, Benjamin Klusemann
Veröffentlicht in: Key Engineering Materials, Ausgabe volume 926, 2022, Seite(n) 471-480, ISBN 978-3-0357-3750-9
Herausgeber: Trans Tech Publications Ltd.
DOI: 10.4028/p-vw04z5

Friction extrusion processing of aluminum powders: Microstructure homogeneity and mechanical properties

Autoren: Chang Yin-Cheng Chan, Lars Rath, Uceu F.H.Suhuddin, Benjamin Klusemann
Veröffentlicht in: Materials Research Proceedings, Ausgabe volume 28, 2023, Seite(n) 515-522
Herausgeber: Materials Research Forum LLC
DOI: 10.21741/9781644902479-56

Analysis of a phase-field finite element implementation for precipitation

Autoren: Ali Reza Safi, Rupesh Chafle, Benjamin Klusemann
Veröffentlicht in: Proceedings in Applied Mathematics and Mechanics, Ausgabe volume 22, 2022, Seite(n) e202200238
Herausgeber: Wiley
DOI: 10.1002/pamm.202200238

Peer reviewed articles (20)

Impact of friction stir welding-like heat cycles on precipitates in AA7050 analysed by SAXS and numerical modelling

Autoren: Susanne Henninger, Rupesh Chafle, Emad Maawad, Benjamin Klusemann, Martin Müller, Peter Staron
Veröffentlicht in: Materialia, Ausgabe 39, 2025, Seite(n) 102343, ISSN 2589-1529
Herausgeber: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.mtla.2025.102343

Temperature-dependent mechanical behavior of aluminum AM structures generated via multi-layer friction surfacing

Autoren: Zina Kallien, Arne Roos, Christian Knothe-Horstmann, Benjamin Klusemann
Veröffentlicht in: Materials Science and Engineering: A, Ausgabe volume 871, 2023, Seite(n) 144872, ISSN 0921-5093
Herausgeber: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.msea.2023.144872

Numerical simulation of friction extrusion: process characteristics and material deformation due to friction

Autoren: George Diyoke, Lars Rath, Rupesh Chafle, Noomane Ben Khalifa, Benjamin Klusemann
Veröffentlicht in: International Journal of Material Forming, Ausgabe volume 17, 2024, ISSN 1960-6206
Herausgeber: Springer-Verlag France
DOI: 10.1007/s12289-024-01825-z

Microstructure evolution and texture development during production of homogeneous fine-grained aluminum wire by friction extrusion

Autoren: Uceu F.H. Suhuddin, Lars Rath, Ricardo M. Halak, Benjamin Klusemann
Veröffentlicht in: Materials Characterization, Ausgabe 205, 2023, Seite(n) 113252 (13p.), ISSN 1044-5803
Herausgeber: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.matchar.2023.113252

Correlation of Microstructure and Local Mechanical Properties Along Build Direction for Multi-layer Friction Surfacing of Aluminum Alloys

Autoren: Zina Kallien, Marius Hoffmann, Arne Roos, Benjamin Klusemann
Veröffentlicht in: JOM, Ausgabe 75, 2023, Seite(n) 4212-4222, ISSN 1047-4838
Herausgeber: J O M Institute
DOI: 10.1007/s11837-023-06046-4

Effect of ambient conditions in friction surfacing

Autoren: M. Hoffmann, E. A. Duda, P. Aspes, B. Klusemann
Veröffentlicht in: Welding in the World, 2024, ISSN 0043-2288
Herausgeber: International Institute of Welding/Institute International de la Soudure
DOI: 10.1007/s40194-024-01865-8

GPU-accelerated meshfree computational framework for modeling the friction surfacing process

Autoren: Ahmed Elbossily, Zina Kallien, Rupesh Chafle, Kirk A. Fraser, Mohamadreza Afrasiabi, Markus Bambach, Benjamin Klusemann
Veröffentlicht in: Computational Particle Mechanics, 2025, ISSN 2196-4378
Herausgeber: Springer Science and Business Media LLC
DOI: 10.1007/s40571-025-01048-2

Application of friction surfacing for solid state additive manufacturing of cylindrical shell structures

Autoren: Zina Kallien; Lars Rath; Arne Roos; Benjamin Klusemann
Veröffentlicht in: Additive Manufacturing Letters, Ausgabe volume 8, 2024, Seite(n) 100184, ISSN 2772-3690
Herausgeber: Elsevier
DOI: 10.1016/j.addlet.2023.100184

Additive friction stir deposition vs. friction surfacing: Comparison of friction stir-based approaches for groove repair of high strength aluminum alloys

Autoren: Zina Kallien, Victor A. Rojas, Pietro Aspes, Adam N. Swinney, Trevor J. Fleck, J. Brian Jordon, Paul G. Allison, Benjamin Klusemann
Veröffentlicht in: Materials & Design, Ausgabe 258, 2025, Seite(n) 114511, ISSN 0264-1275
Herausgeber: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.matdes.2025.114511

Fatigue crack propagation in AA5083 structures additively manufactured via multi-layer friction surfacing

Autoren: Zina Kallien, Christian Knothe-Horstmann, Benjamin Klusemann
Veröffentlicht in: Additive Manufacturing Letters, Ausgabe volume 6, 2023, Seite(n) 100154, ISSN 2772-3690
Herausgeber: Elsevier
DOI: 10.1016/j.addlet.2023.100154

CALPHAD-based modeling of pressure-dependent Al, Cu and Li unary systems

Autoren: Elizabeth Mathew, Rupesh Chafle, Benjamin Klusemann
Veröffentlicht in: Calphad, Ausgabe volume 85, 2024, Seite(n) 102692, ISSN 1873-2984
Herausgeber: Elsevier Ltd. All
DOI: 10.1016/j.calphad.2024.102692

Generative 3D reconstruction of Ti-6Al-4V basketweave microstructures by optimization of differentiable microstructural descriptors

Autoren: Vincent Blümer, Ali Reza Safi, Celal Soyarslan, Benjamin Klusemann, Ton van den Boogaard
Veröffentlicht in: Acta Materialia, Ausgabe 291, 2025, Seite(n) 120947, ISSN 1359-6454
Herausgeber: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.actamat.2025.120947

Insight into layer formation during friction surfacing: Relationship between deposition behavior and microstructure

Autoren: Marius Hoffmann, Zina Kallien, Eduardo Antunes Duda, Benjamin Klusemann
Veröffentlicht in: Materials Today Communications, Ausgabe 41, 2024, Seite(n) 110337, ISSN 2352-4928
Herausgeber: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.mtcomm.2024.110337

Fundamental study of multi-track friction surfacing deposits for dissimilar aluminum alloys with application to additive manufacturing

Autoren: Soujon, M.; Kallien, Z.; Roos, A.; Zeller-Plumhoff, B.; Klusemann, B.
Veröffentlicht in: Materials & Design, Ausgabe volume 219, 2022, Seite(n) 110786, ISSN 0264-1275
Herausgeber: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.matdes.2022.110786

Data-driven and physics-based modelling of process behaviour and deposit geometry for friction surfacing

Autoren: Frederic E. Bock, Zina Kallien, Norber Huber, Benjamin Klusemann
Veröffentlicht in: Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, Ausgabe 418, 2024, Seite(n) 116453 (26p.), ISSN 0045-7825
Herausgeber: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.cma.2023.116453

Combined experimental-numerical analysis of the temperature evolution and distribution during friction surfacing

Autoren: Zina Kallien, Benjamin Klusemann
Veröffentlicht in: Surface and Coatings Technology, Ausgabe volume 437, 2022, ISSN 0257-8972
Herausgeber: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.surfcoat.2022.128350

Changes in processing characteristics and microstructural evolution during friction extrusion of aluminum

Autoren: Ricardo M. Halak, Lars Rath, Uceu F.H.R. Suhuddin, Jorge F. dos Santos, Benjamin Klusemann
Veröffentlicht in: International Journal of Material Forming, Ausgabe volume 15, 2022, ISSN 1960-6206
Herausgeber: Springer-Verlag France
DOI: 10.1007/s12289-022-01670-y

Precipitation distribution in mechanically alloyed Al-Cu-Li powders processed via friction consolidation

Autoren: Chang Yin-Cheng Chan, Uceu F.H.R. Suhuddin, Emad Maawad, Mark T. Mordridge, Benjamin Klusemann
Veröffentlicht in: Materials & Design, Ausgabe 259, 2025, Seite(n) 114847, ISSN 0264-1275
Herausgeber: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.matdes.2025.114847

Effect of consumable stud microstructure on friction surfacing: Comparison between friction extruded and hot extruded AA2024 studs

Autoren: Pietro Aspes, Zina Kallien, Lars Rath, Uceu Suhuddin, Benjamin Klusemann
Veröffentlicht in: Journal of Materials Processing Technology, Ausgabe 341, 2025, Seite(n) 118862, ISSN 0924-0136
Herausgeber: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2025.118862

A multi-component phase-field model for T1 precipitates in Al-Cu-Li alloys

Autoren: Ali Reza Safi, Elizabeth Mathew, Rupesh Chafle, Benjamin Klusemann
Veröffentlicht in: Modelling and Simulation in Materials Science and Engineering, Ausgabe 33, 2025, Seite(n) 065009, ISSN 0965-0393
Herausgeber: Institute of Physics Publishing
DOI: 10.1088/1361-651x/adf3d2