Verfahren des automatisierten Mikroabtrags mit Excimerlasern:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
1995
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| Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
| Schriftenreihe: | Verein Deutscher Ingenieure: [Fortschrittberichte VDI / 2]
353 IFW-Produktionstechnik |
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| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | IX, 109 S.: Ill., graph. Darst. |
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| adam_text | Titel: Verfahren des automatisierten Mikroabtrags mit Excimerlasern
Autor: Mommsen, Jens
Jahr: 1995
Inhalt ____V Formelzeichen und Abkürzungen......................................................................VII 1. Einleitung......................................................................................................1 2. Stand der Kenntnisse...................................................................................3 2.1 Abgrenzung der Mikrobearbeitung gegenüber anderen Verfahren...............................................................................3 2.2 Ätztechnik zur abtragenden Mikrobearbeitung....................................3 2.3 Materialabtrag mit CO 2 - und Nd:YAG-Lasern.....................................6 2.4 Abtragende Mikrobearbeitung mit Excimerlasern................................9 2.4.1 Maschinen- und Anlagentechnik........................................................12 3. Aufgabenstellung.......................................................................................15 4. Vorgehensweise zur Lösung.....................................................................16
4.1 Lösungskonzept.................................................................................16 4.2 Versuchsanlagen...............................................................................17 4.2.1 Versuchsaufbau.....................................................................19 4.3 Meßtechnik........................................................................................20 4.4 Anforderungen an zum Mikroabtrag mit Excimerlasern geeigneten Werkstoffe.......................................................................22 4.5 Werkstoffe zum Mikroabtrag..............................................................25 5. Untersuchungen zum Abtragprozeß.........................................................27 5.1 Einfluß der Prozeßführung auf das Abtragergebnis..........................27 5.2 Fehlerbetrachtung.............................................................................35 5.2.1 Überlagerung von Gauß-verteilten Fehlern............................36
6. Modellbildung zum Mikroabtrag...............................................................38 6.1 Abtragmodell......................................................................................38 6.1.1 Rasterung und Vermessung der zu erzeugenden Oberfläche...............................................................................38 6.1.2 RasterA/olumen-Konvertierung...............................................39 6.1.3 Schichtung des Rastermodells in Z-Richtung.........................40 6.1.4 Einführung variabler Abtragquerschnitte.................................42 6.1.5 Definition von Modellvereinfachungen....................................43 6.1.6 Verschachtelung von Einzelabträgen......................................43 6.2 Verfahrensmodell...............................................................................45 6.2.1 Statischer und dynamisch zeitaufgelöster Mikroabtrag...........45 6.2.2 Dynamisch wegaufgelöster Mikroabtrag.................................47 6.2.3 Kombination von statischem und dynamisch wegaufgelöstem Mikroabtrag..................................................48
VI _____ Inhalt 7. Verfahrens- und Maschinenentwicklung..................................................50 7.1 Generierung von Abtragsolldaten......................................................50 7.1.1 Datenvolumen und Programmstruktur.....................................51 7.1.2 Meßdatenaufnahme und Darstellung......................................52 7.1.3 Meßdatenkorrektur..................................................................53 7.2 Prozeß-, Verfahrens- und Solldatenintegration.................................55 7.3 Simulation..........................................................................................57 7.3.1 Definition und Beschreibung von Verfahrenskennzahlen.......58 7.3.2 Optimierung der Bearbeitungszeit und -qualität......................60 7.4 Technik der NC-Programmierung......................................................64 7.4.1 Konventionelle NC-Programmierung.......................................64 7.4.2 Verfahrensangepaßte NC-Programmierung...........................65
7.4.3 Diskussion der entwickelten Programmiertechnik...................67 7.4.4 Automatische Generierung von NC-Programmen...................69 7.5 Entwicklung einer Excimerlaser gestützten Werkzeugmaschine.......71 7.5.1 Maschinenkonzept .................................................................71 7.5.2 Beschreibung des Excimer Laser Precision Engineering Center - ELPECp................................................73 7.5.3 Untersuchung zum dynamischen Verhalten der Vorschubachsen.....................................................................79 8. Anwendung des Verfahrens des automatisierten Mikroabtrags am Beispiel ausgewählter Werkstoffe......................................................85 8.1 Kunststoffe.........................................................................................85 8.2 Metalle...............................................................................................90 8.3 Gläser................................................................................................91
8.4 Weitere Materialien...........................................................................93 9. Bedeutung für die Praxis...........................................................................95 9.1 Bewertung des Verfahrens................................................................95 9.2 Anwendungsbeispiele........................................................................96 9.3 Weiterführende Entwicklungspotentiale............................................98 10. Zusammenfassung...................................................................................101 11. Literatur.....................................................................................................103
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