{"id":131,"date":"2018-08-09T15:51:53","date_gmt":"2018-08-09T13:51:53","guid":{"rendered":"https:\/\/www.wbk.kit.edu\/wbkintern\/Forschung\/Projekte\/SPP2086\/?page_id=131"},"modified":"2024-09-11T16:44:23","modified_gmt":"2024-09-11T14:44:23","slug":"prozessintegriertes-mess-und-regelungssystem-zur-ermittlung-und-sicheren-generierung-von-funktionsrelevanten-eigenschaften-in-oberflaechenrandzonen-beim-bta-tiefbohren","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.wbk.kit.edu\/wbkintern\/Forschung\/Projekte\/SPP2086\/?page_id=131","title":{"rendered":"Prozessintegriertes Mess- und Regelungssystem zur Ermittlung und sicheren Generierung von funktionsrelevanten Eigenschaften in Oberfl\u00e4chenrandzonen beim BTA-Tiefbohren"},"content":{"rendered":"\t\t
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Gezieltes Erzeugen von Randzoneneigenschaften beim BTA-Tiefbohren<\/p>\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Das Projekt verfolgt das Ziel, wissenschaftliche Grundlagen und technologische L\u00f6sungen f\u00fcr ein gezieltes Einbringen von Eigenspannungen beim BTA-Tiefbohren mit prozessintegrierter Randzonenbeeinflussung zu erarbeiten, um die Oberfl\u00e4che und die Bauteileigenschaften gezielt zu beeinflussen und zu verbessern. Zur Erweiterung des Prozessverst\u00e4ndnisses soll w\u00e4hrend des Bohrprozesses das thermomechanische Belastungskollektiv an den Wirkelementen des Werkzeugs ermittelt und analysiert werden.
Ein weiteres Ziel ist es, die Mechanismen der Eigenspannungsentstehung und Mikrostruktur\u00e4nderung beim BTA-Tiefbohren und die Randzonenbeeinflussung von austenitischen St\u00e4hlen auf mikrostruktureller Ebene zu verstehen, die Stabilit\u00e4t der Eigenspannungen und ihre Auswirkung auf die Bauteileigenschaften zu untersuchen und das quasistatische und zyklische Verformungsverhalten in Abh\u00e4ngigkeit von den induzierten Eigenspannungen zu charakterisieren. Zudem sollen etablierte Methoden der Eigenspannungsmessung auf Basis mikromagnetischer Sensorik (weiter-) entwickelt und experimentell validiert werden.
Das gewonnene Prozessverst\u00e4ndnis sowie die aufgenommenen und analysierten Messdaten bilden die Grundlage f\u00fcr eine FEM-Simulation zur Vorhersage der resultierenden Bohrungsrandzone in Abh\u00e4ngigkeit des Schneiden- und F\u00fchrungsleisteneingriffs. Die Simulation soll die in der zweiten Phase geplante vollst\u00e4ndige Realisierung der prozessintegierten Randzonenbeeinflussung mit simluativ bestimmten Prozessparametern unterst\u00fctzen.<\/p>\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Antragsteller:<\/h2>\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Projektbearbeiter:<\/h2>\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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Prof. Dr.-Ing. Dirk Biermann<\/strong>

Institut f\u00fcr Spanende Fertigung (ISF)

Technische Universit\u00e4t Dortmund

Tel.: +49\u00a0231 755-2782

E-Mail:\u00a0biermann@isf.de<\/a><\/pre>\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Robert Schmidt<\/strong>

Institut f\u00fcr Spanende Fertigung (ISF)

Technische Universit\u00e4t Dortmund

Tel.: +49\u00a0231 755-5822

E-Mail: robert.schmidt@isf.de<\/a><\/pre>\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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Prof. Dr.-Ing. Frank Walther<\/strong>

Fachgebiet Werkstoffpr\u00fcftechnik (WPT)

Technische Universit\u00e4t Dortmund

Tel.:\u00a0+49 231 755-8028

E-Mail:\u00a0frank.walther@tu-dortmund.de<\/a><\/pre>\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Simon Strodick<\/strong>

Fachgebiet Werkstoffpr\u00fcftechnik (WPT)

Technische Universit\u00e4t Dortmund

Tel.:\u00a0+49 231 755-90161

E-Mail: simon.strodick@tu-dortmund.de<\/a><\/pre>\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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PD Dr.-Ing. Andreas Zabel<\/strong>

Institut f\u00fcr Spanende Fertigung (ISF)

Technische Universit\u00e4t Dortmund

Tel.: +49 231 755-2708

E-Mail:\u00a0zabel@isf.de<\/a><\/pre>\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Baak, N.; Donnerbauer, K.; Kalenborn, A.; Kanagarajah, H.; Lucker, L.; Lingnau, LA; Otto, JL; Rozo Vasquez, J.; Strodick, S.; Walther, F.: Scale-bridging fatigue assessment of steels – from production to performance. Fatigue 2024 – Proceedings of the 9th Engineering Integrity Society International Conference on Durability & Fatigue, Ed.: ER Cawte, HL Cockings, S Stekovic, JR Yates (2024) 205-216. <\/span>https:\/\/doi.org\/10.5281\/zenodo.12705276<\/span><\/a><\/p><\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
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Strodick, S.; Schmidt, R.; Donnerbauer, K.; Rozo Vasquez, J.; Zabel, A.; Macias Barrientos, M.; Biermann, D.; Walther, F.: Subsurface conditioning in BTA deep hole drilling for improved component performance. Production Engineering 18, 2 (2024) 299\u2013317. <\/span>https:\/\/doi.org\/10.1007\/s11740-023-01252-0<\/span><\/a><\/p><\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
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Baak, N.; Donnerbauer, K.; Rozo Vasquez, J.; Sarafraz, Y.; Strodick, S.; Walther, F.: Mikromagnetische \u00dcberwachung von Fertigungsprozessen und Bewertung von Erm\u00fcdungssch\u00e4digung. Werkstoffpr\u00fcfung 2023 – Werkstoffe und Bauteile auf dem Pr\u00fcfstand, Hrsg.: M. W\u00e4chter, J. B. Langer, ISSN: 1861-8154 (2023) 262-267. https:\/\/doi.org\/10.48447\/WP-2023-252<\/a><\/p><\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
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Strodick, S.; Steffens, D.; Schmidt, R.; Zabel, A.; Biermann, D.; Walther, F.: Towards reliable micromagnetic detection of white etching layers in deep drilled quenched and tempered steels. 5. Symposium Materialtechnik, (2023) 1-14. https:\/\/doi.org\/10.21268\/20230711-9<\/a><\/p><\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
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Schmidt, R.; Strodick, S.; Walther, F.; Biermann, D.; Zabel, A.: Investigation of BTA analogy experiments to determine the influence of different cutting edge designs on the surface integrity. Procedia CIRP 118, (2023) 549-554. https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.procir.2023.06.094<\/a><\/p><\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
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Schmidt, R.; Strodick, S.; Walther, F.; Zabel, A.; Biermann, D.: Tool design for the integration of piezoelectric and micro magnetic sensors to realize in-process measurements in BTA deep hole drilling. Procedia CIRP 119, (2023) 408-413. https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.procir.2023.06.196<\/a><\/p><\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
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Strodick, S.; H\u00fchn, F. R.; Schmidt, R.; Biermann, D.; Zabel, A.; Walther, F.: Evolution of the residual stress state in BTA deep drilled components under quasi-static and cyclic loading. ICRS 11, Proceedings of the 11th International Conference on Residual Stresses, (2023) 1-8; https:\/\/hal.science\/hal-04022501<\/p><\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
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Strodick, S.; Schmidt, R.; Brause, L.; Zabel, A.; Biermann, D.; Walther, F.: Mikromagnetische Charakterisierung der Bohrungsintegrit\u00e4t. wt Werkstattstechnik online 112, 11\/12 (2022) 757-761. https:\/\/doi.org\/10.37544\/1436-4980-2022-11-12-31<\/a><\/p><\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
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Strodick, S.; Schmidt, R.; Biermann, D.; Zabel, A.; Walther, F.: Influence of the cutting edge on the surface integrity in BTA deep hole drilling – part 2: Residual stress, microstructure and microhardness. Procedia CIRP 108 (2022) 276-281. https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.procir.2022.03.047<\/a><\/p><\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
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Schmidt, R.; Strodick, S.; Walther, F.; Biermann, D.; Zabel, A.: Influence of the cutting edge on the surface integrity in BTA deep hole drilling – part 1: Design of experiments, roughness and forces. Procedia CIRP 108 (2022) 329-334. https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.procir.2022.03.055<\/a><\/p><\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
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Schmidt, R.; Brause, L.; Strodick, S.; Walther, F.; Biermann, D.; Zabel, A.: Measurement and analysis of the thermal load in the bore subsurface zone during BTA deep hole drilling. Procedia CIRP 107 (2022) 375-380. https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.procir.2022.04.061<\/a><\/p><\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/i><\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/i><\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tImpact of cutting parameters on the mechanical properties of BTA deep drilled components under quasi-static compression.<\/a>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\n\t\t\t\t\t
Strodick, S.; Schmidt, R.; Gerdes, L.; Zabel, A.; Biermann, D.; Walther, F.: Impact of cutting parameters on the mechanical properties of BTA deep drilled components under quasi-static compression. Procedia CIRP 103 (2021) 207-212. https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.procir.2021.10.033<\/a><\/p><\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/i><\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/i><\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tSimulation and modeling of the residual stress state in the sub-surface zone of BTA deep-hole drilled specimens with eigenstrain theory.<\/a>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\n\t\t\t\t\t
Huang, X.; Schmidt, R.; Strodick, S.; Walther, F.; Biermann, D.; Zabel, A.: Simulation and modeling of the residual stress state in the sub-surface zone of BTA deep-hole drilled specimens with eigenstrain theory. Procedia CIRP 102 (2021) 150-155. https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.procir.2021.09.026<\/a>.<\/p><\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/i><\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/i><\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tMicromagnetic approaches for microstructure analysis and capability assessment.<\/a>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\n\t\t\t\t\t
Baak, N.; Hajavifard, R.; L\u00fccker, L.; Rozo Vasquez, J.; Strodick, S.; Teschke, M.; Walther, F.: Micromagnetic approaches for microstructure analysis and capability assessment.Materials Characterization 178, 111189 (2021) 1-14. https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.matchar.2021.111189<\/a><\/p><\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/i><\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/i><\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tAnalysis of the functional properties in the bore sub-surface zone during BTA deep-hole drilling.<\/a>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\n\t\t\t\t\t
R. Schmidt, S. Strodick, F. Walther, D. Biermann, A. Zabel. „Analysis of the functional properties in the bore sub-surface zone during BTA deep-hole drilling“ Procedia CIRP 88 (2020): 318\u2013323. https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.procir.2020.05.055<\/a><\/p><\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/i><\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/i><\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tInfluence of cutting parameters on the formation of white etching layers in BTA deep hole drilling.<\/a>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\n\t\t\t\t\t
S. Strodick, K. Berteld, R. Schmidt, D. Biermann, A. Zabel, F. Walther. „Influence of cutting parameters on the formation of white etching layers in BTA deep hole drilling“ tm – Technisches Messen 87 (11) (2020): 674\u2013682.\u00a0 https:\/\/doi.org\/10.1515\/teme-2020-0046<\/a><\/p><\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/i><\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/i><\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tInfluence of the process parameters and forces on the bore sub-surface zone in BTA deep-hole drilling of AISI 4140 and AISI 304 L.<\/a>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\n\t\t\t\t\t
R. Schmidt, S. Strodick, F. Walther, D. Biermann, A. Zabel. „Influence of the process parameters and forces on the bore sub-surface zone in BTA deep-hole drilling of AISI 4140 and AISI 304 L“ Procedia CIRP 87 (2020): 41\u201346.\u00a0 https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.procir.2020.02.010<\/a><\/p><\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/i><\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/i><\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tAnalyse des Eigenspannungszustands in der Bohrungsrandzone tiefgebohrter Probek\u00f6rper aus 42CrMo4+QT und X5CrNi18-10.<\/a>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\n\t\t\t\t\t
S. Strodick, F. Walther, R. Schmidt, A. Zabel, D. Biermann. „Analyse des Eigenspannungszustands in der Bohrungsrandzone tiefgebohrter Probek\u00f6rper aus 42CrMo4+QT und X5CrNi18-10“ Werkstoffpr\u00fcfung 2019 \u2013 Fortschritte in der Werkstoffpr\u00fcfung f\u00fcr Forschung und Praxis (2019): 287-292.<\/p><\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/i><\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/i><\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tEvaluation of surface integrity after BTA deep-hole drilling of AISI 4140 by means of Barkhausen noise analysis.<\/a>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\n\t\t\t\t\t
S. Strodick, R. Schmidt, A. Zabel, D. Biermann, F. Walther. \u201eEvaluation of surface integrity after BTA deep-hole drilling of AISI 4140 by means of Barkhausen noise analysis\u201c ICBM 13, Proceedings of the 13th International Conference on Barkhausen Noise and Micromagnetic Testing (2019): 1-7.<\/p><\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Gezieltes Erzeugen von Randzoneneigenschaften beim BTA-Tiefbohren Das Projekt verfolgt das Ziel, wissenschaftliche Grundlagen und technologische L\u00f6sungen f\u00fcr ein gezieltes Einbringen von Eigenspannungen beim BTA-Tiefbohren mit prozessintegrierter Randzonenbeeinflussung zu erarbeiten, um die Oberfl\u00e4che und die Bauteileigenschaften gezielt zu beeinflussen und zu verbessern. Zur Erweiterung des Prozessverst\u00e4ndnisses soll w\u00e4hrend des Bohrprozesses das thermomechanische Belastungskollektiv an den Wirkelementen … WeiterlesenProzessintegriertes Mess- und Regelungssystem zur Ermittlung und sicheren Generierung von funktionsrelevanten Eigenschaften in Oberfl\u00e4chenrandzonen beim BTA-Tiefbohren<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":0,"parent":0,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"_links_to":"","_links_to_target":""},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.wbk.kit.edu\/wbkintern\/Forschung\/Projekte\/SPP2086\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/131"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.wbk.kit.edu\/wbkintern\/Forschung\/Projekte\/SPP2086\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.wbk.kit.edu\/wbkintern\/Forschung\/Projekte\/SPP2086\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.wbk.kit.edu\/wbkintern\/Forschung\/Projekte\/SPP2086\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.wbk.kit.edu\/wbkintern\/Forschung\/Projekte\/SPP2086\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=131"}],"version-history":[{"count":61,"href":"https:\/\/www.wbk.kit.edu\/wbkintern\/Forschung\/Projekte\/SPP2086\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/131\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":2096,"href":"https:\/\/www.wbk.kit.edu\/wbkintern\/Forschung\/Projekte\/SPP2086\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/pages\/131\/revisions\/2096"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.wbk.kit.edu\/wbkintern\/Forschung\/Projekte\/SPP2086\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=131"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}