Prozeß- und Systemtechnik zum Laserstrahl-Mikroschweißen: Bericht aus dem Lehrstuhl für Fertigungstechnologie
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Bamberg
Meisenbach
1998
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| Schriftenreihe: | Fertigungstechnik Erlangen
76 |
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| Beschreibung: | II, 183 Seiten Illustrationen |
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INHALTSVERZEICHNIS
I
INHALTSVERZEICHNIS
1
EINFUEHRUNG
.
1
2
EINORDNUNG
DES
MIKROSCHWEISSENS
ZUR
ANSCHLUSSKONTAKTIERUNG
.
3
3
STAND
DER
FORSCHUNG
UND
TECHNIK
.
5
3.1
PROPAGATION
VON
LASERSTRAHLUNG
.
5
3.2
ABSORPTION
VON
LASERSTRAHLUNG
.
8
3.2.1
ABSORPTION
AUF
METALLISCHEN
OBERFLAECHEN
.
9
3.2.2
HOCHTEMPERATUROXIDATION
VON
EISEN
UND
KUPFER
.
13
3.2.3
ABSORPTION
VON
LASERSTRAHLUNG
AUF
SCHICHTSYSTEMEN
.
16
3.3
WECHSELWIRKUNG
VON
LASERSTRAHLUNG
MIT
GASFOERMIGER
MATERIE
.
20
3.4
MIKROSCHWEISSEN
MIT
GEPULSTER
LASERSTRAHLUNG
.
22
3.4.1
PROZESSSTADIEN
UND
KRAEFTE
BEIM
MIKROSCHWEISSEN
.
22
3.4.2
SCHWEISSEIGNUNG
DER
VERWENDETEN
WERKSTOFFE
.
27
3.4.3
ALLGEMEINE
PARAMETERABHAENGIGKEITEN
.
29
3.4.4
PROZESSDIAGNOSTIK
.
32
3.4.5
KOPLANARITAETSKONTROLLE
.
33
3.5
WAERMELEITUNG
.
34
3.5.1
ANALYTISCHE
LOESUNGEN
DER
WAERMELEITUNGSGLEICHUNG
.
35
3.5.2
NUMERISCHE
LOESUNGEN
DER
WAERMELEITUNGSGLEICHUNG
.
37
4
ZIELSETZUNG
DER
ARBEIT
UND
VORGEHENSWEISE
.
38
5
DREIDIMENSIONALE
TEMPERATURFELDBERECHNUNG
.
39
5.1
MODELLBILDUNG
.
39
5.2
OPTIMIERUNG
DER
THERMISCHEN
SIMULATION
.
42
5.2.1
EINFLUSS
DER
TEMPERATURABHAENGIGKEIT
DER
MATERIALEIGENSCHAFTEN
.
42
5.2.2
WAERMEVERLUSTE
DURCH
KONVEKTION
UND
STRAHLUNG
.
46
5.3
ANWENDUNG DER
SIMULATION
FUER
EINE
OPTIMIERTE
PROZESSFUEHRUNG
.
47
5.3.1
EINFLUSS
DER
KOPLANARITAET
.
47
5.3.2
EINFLUSS
DER
STRAHLACHSENPOSITION
.
49
5.3.3
BESTIMMUNG
DER
AUFSCHMELZ-UND VERDAMPFUNGSZEITPUNKTE
.
52
5.3.4
VARIATION
DER
ZEITLICHEN
PULSFORM
.
54
5.3.5
VARIATION
DER
LEISTUNGSDICHTEVERTEILUNG
.
55
5.4
VERGLEICH MIT
ANALYTISCHEN
LOESUNGEN
.
58
5.5
ZUSAMMENFASSUNG
DER
ERGEBNISSE
DER
FE-SIMULATION
.
61
6
SYSTEMTECHNIK
ZUM
MIKROSCHWEISSEN
.
62
6.1
EINGESETZTE
STRAHLQUELLEN
.
63
6.2
EXTERNER
LASERLEISTUNGSMODULATOR
.
64
6.3
CHARAKTERISIERUNG
DES
GALVANOMETERSPIEGELSYSTEMS
.
67
6.4
BILDVERARBEITUNG
ZUR
PROZESSOPTIMIERUNG
.
70
6.4.1
LAGEERFASSUNG
DER
ANSCHLUSS
UND
LANDEFLAECHEN
.
71
6.4.2
KRAFTKORRELIERTER
ORTSAUFGELOESTER
KOPLANARITAETSZUSTAND
.
75
6.5
BESTIMMUNG
DER
REFLEXIONS
UND
ABSORPTIONSEIGENSCHAFTEN
.
79
6.5.1
SPEKTROMETER
.
79
6.5.2
VERSUCHSAUFBAU
ZUR
ORTSINTEGRIERTEN
REFLEXIONSMESSUNG
.
79
11
INHALTSVERZEICHNIS
6.5.3
VERSUCHSAUFBAU
ZUR
WINKELAUFGELOESTEN
REFLEXIONSMESSUNG
.
81
6.5.4
SCHWEISSKOPF
MIT
INTEGRIERTEN
MESSEINRICHTUNGEN
.
81
6.6
QUOTIENTENPYROMETRIE
.
86
6.6.1
AUSLEGUNG
DES
PYROMETERS
.
87
6.6.2
FEHLERABSCHAETZUNG
ZUR
TEMPERATURBESTIMMUNG
.
91
6.7
VERSUCHSAUFBAU
ZUR
PROZESSVISUALISIERUNG
.
93
6.8
ZUSAMMENFASSUNG
DER
SYSTEMTECHNIK
.
94
7
MODELLGEOMETRIEN
UND
VERSUCHSWERKSTOFFE
.
95
8
EXPERIMENTELLE
VORUNTERSUCHUNGEN
.
97
8.1
MESSUNG
DES
NORMALEN
ABSORPTIONSGRADES
.
97
8.2
ZEITAUFGELOESTE,
ORTSINTEGRIERTE
MESSUNG
DES
ABSORPTIONSGRADES
.
100
8.3
DETEKTION
VON
GEOMETRIEAENDERUNGEN
.
105
8.4
ZEITAUFGELOESTES,
WINKELABHAENGIGES
REFLEXIONSVERHALTEN
.
112
8.5
ON
UND
OFFAXISDIAGNOSTIK
ZUM
PROZESSMONITORING
.
115
8.5.1
EINFLUSS DER
LASERSTRAHLLEISTUNG
.
116
8.5.2
KORRELATION
ZWISCHEN
PROZESSKENNGROESSEN
BEI
WIEDERHOLUNGSMESSUNGEN
.
117
8.5.3
EINFLUSS
DER
FOKUSLAGE
.
119
8.6
QUOTIENTENPYROMETRIE
BEIM
SCHWEISSEN
IM
UEBERLAPPSTOSS
.
122
8.7
STRATEGIEN
ZUR
ERHOEHUNG
DER
PROZESSSICHERHEIT
.
124
8.8
EINFLUSS
DER
PULSFORM
AUF
DEN
SCHWEISSPROZESS
.
127
8.9
ZUSAMMENFASSUNG
DER
EXPERIMENTELLEN
VORUNTERSUCHUNGEN
.
129
9
MIKROSCHWEISSEN
VON
BAUELEMENTANSCHLUESSEN
.
131
9.1
BEWERTUNG
DER
SCHWEISSVERBINDUNGEN
.
131
9.2
PROZESSVISUALISIERUNG
.
133
9.3
ZENTRALPUNKTSCHWEISSEN
.
134
9.4
ENDPUNKTSCHWEISSEN
AUF
THERMOPLASTISCHEM
SUBSTRAT
.
138
9.5
VERGLEICH
ZWISCHEN
ENDPUNKT-UND
NAHTSCHWEISSEN
AUF
FR-4
.
140
9.5.1
ENDPUNKTSCHWEISSEN
.
140
9.5.2
NAHTSCHWEISSEN
.
145
9.6
ENDPUNKTSCHWEISSEN
AUF
KERAMISCHEM
SUBSTRAT
.
151
9.7
BEWERTUNG
DES
VERFAHRENS
.
158
10
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
.
160
11
LITERATURVERZEICHNIS
.
.
164
12
ANHAENGE
.
174
12.1
VERWENDETE
FORMELZEICHEN
UND
ABKUERZUNGEN
.
174
12.2
WERKSTOFFKENNWERTE
DER
OXIDE
.
177
12.3
VERWENDETE
MATERIALEIGENSCHAFTEN
IN
DER
FE-SIMULATION
.
177
12.4
ABSCHAETZUNG
DER
KONVEKTIVEN
WAERMEVERLUSTE
.
180
12.5
KONSTANTE
WERKSTOFFPARAMETER
FUER
ANALYTISCHE
BETRACHTUNGEN
.
182
12.6
EINFLUSS
DER
FOKUSLAGE
SOWIE
DER
OBERFLAECHENKRUEMMUNG
AUF
DAS
ONAXIS-SIGNAL
.
182 |
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