Prozeßüberwachung beim Schweißen mit Nd:YAG-Lasern:
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
2002
|
| Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
| Schriftenreihe: | Fortschrittberichte VDI
Reihe 2, Betriebstechnik ; 614 |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | Nebentitel: Prozeßüberwachung beim Laserstrahlschweißen |
| Beschreibung: | XII, 121 S. Ill., graph. Darst. |
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INHALTSVERZEICHNIS
FORMELZEICHEN
UND
ABKUERZUNGEN
.
VIII
ABSTRACT.
.
.
_
.
_
XI
1.
EINLEITUNG
.
1
2.
STAND
DES
WISSENS
.
2
2.1
LASERSTRAHLSCHWEISSEN
VON
STAHLWERKSTOFFEN
.
2
2.2
SCHWEISSEN
MIT
ND:YAG-LASERN
.
3
2.2.1
EINZELPULSSCHWEISSEN
MIT
ND:YAG-LASEM
.4
2.2.2
NAHTSCHWEISSEN
MIT
ND:YAG-LASEM
.4
2.3
CHARAKTERISIERUNG
VON
LASERSTRAHLSCHWEISSNAEHTEN
BEI
STAHLWERKSTOFFEN
.
4
2.4
PRUEFUNG
VON
LASERSTRAHLSCHWEISSNAEHTEN
.
5
2.4.1
ZERSTOERUNGSFREIE
PRUEFVERFAHREN
.5
2.4.2
ZERSTOERENDE
PRUEFVERFAHREN
.6
2.4.3
DEFIZITE
DER
PRUEFVERFAHREN
.6
2.4.4
PROZESSUEBERWACHUNG
.6
2.5
EXPERIMENTELLE
UNTERSUCHUNGEN
ZUR
STRAHL-STOFF-WECHSELWIRKUNG
.
7
2.5.1
EXPANSION
DES
METALLDAMPFES
.8
2.5.2
PLASMABILDUNG
.8
2.6
EXPERIMENTELLE
UNTERSUCHUNGEN
VON
PROZESSGROESSEN
.
10
2.6.1
ANORDNUNG
DER
SENSOREN
.
11
2.6.2
ZEITAUFGELOESTE
MESSUNG
DER
PROZESSSTRAHLUNGSFLUSSDICHTE
.
12
2.6.3
ORTSAUFGELOESTE
MESSUNG
DER
PROZESSSTRAHLUNGSFLUSSDICHTE
.
14
2.6.4
REFLEKTIERTE
LASERSTRAHLLEISTUNG
.
16
2.6.5
SCHALLEMISSION
.
17
2.6.6
POTENTIALDIFFERENZ
.
17
2.6.7
BILDVERARBEITUNG
.
18
2.6.8
WEITERE
PROZESSGROESSEN
.
19
2.7
METHODEN
ZUR
KLASSIFIZIERUNG
VON
PROZESSGROESSENSIGNALEN
.
19
2.7.1
STREUBANDKURVEN
.
20
2.7.2
MERKMALSEBENEN
UND
-RAEUME
.20
2.7.3
NEURONALE
NETZE
.
22
2.7.4
NICHTLINEARE
DYNAMIK
.
22
2.7.5
UNSCHARFE
LOGIK
(FUZZY-LOGIK)
.23
2.8
AUFBAU
VON
SYSTEMEN
FUER
DIE
PROZESSBEOBACHTUNG
.
23
2.9
THEORETISCHE
UNTERSUCHUNGEN
ZUM
LASERSTRAHLSCHWEISSEN
.
25
2.9.1
VERDAMPFUNG
.25
2.9.2
TIEFSCHWEISSEN
.26
2.9.3
NUMERISCHES
MODELL
FUER
DAS
WAERMELEITUNGSSCHWEISSEN
.
28
2.9.4
MODELL
FUER
DIE
EMITTIERTE
PROZESSSTRAHLUNGSFLUSSDICHTE
.30
3.
AUFGABENSTELLUNG
.
31
4.
VERSUCHSTECHNIK
.
32
VI
INHALTSVERZEICHNIS
4.1
VERSUCHSPLANUNG.
32
4.1.1
DEFINITIONEN
.
32
4.1.2
VORGEHENSWEISE
.
33
4.2.
STRAHLQUELLEN,
STRAHLFUEHRUNG
UND
-FORMUNG
.
35
4.2.1
STRAHLQUELLEN,
STRAHLFUEHRUNG
UND
FORMUNG
FUER
DAS
EINZELPULSSCHWEISSEN
.
35
4.2.2
STRAHLQUELLE
FUER
DAS
NAHTSCHWEISSEN
.
38
4.3
VERSUCHSAUFBAU
.
38
4.3.1
EINZELPULSSCHWEISSEN
.
38
4.3.2
NAHTSCHWEISSEN
.
39
4.4
WERKSTOFFE
.
39
4.5
SCHWEISSPROZESSE
.
39
4.5.1
WAERMELEITUNGSSCHWEISSEN
.
39
4.5.2
TIEFSCHWEISSEN
.
43
4.6
MESSVERFAHREN
UND
MESSTECHNIK
.43
4.6.1
OPTISCHER
SENSOR
ZUR
MESSUNG
DER
PROZESSSTRAHLUNGSFLUSSDICHTE
.
43
4.6.2
SIGNALAUSWERTUNG
.
45
4.6.3
CCD-KAMERA
.
45
4.6.4
INTEGRATION
DES
OPTISCHEN
SENSORS
UND
DER
CCD-KAMERA
BEIM
EINZELPULSSCHWEISSEN
.
46
4.6.5
INTEGRATION
DER
CCD-KAMERA
BEIM
NAHTSCHWEISSEN
.
47
4.6.6
DIGITALE
BILDVERARBEITUNG
.
49
4.6.7
VERSUCHSAUFBAU
FUER
DIE
HOCHGESCHWINDIGKEITSKAMERA
.
49
4.6.8
OSZILLOGRAPH
.50
4.6.9 SPEKTROMETER
.
50
4.7
FEHLERBETRACHTUNG
.
50
4.7.1
PHOTODIODE
.
51
4.7.2
CCD-SENSOR
.52
5.
EXPERIMENTELLE
UNTERSUCHUNGEN
ZUM
WAERMELEITUNGSSCHWEISSEN
.
54
5.1
GEOMETRIE
DER
METALLDAMPFFACKEL
.
54
5.2
SPEKTROSKOPISCHE
UNTERSUCHUNGEN
DER
PROZESSSTRAHLUNG
.
55
5.3
ORTSAUFGELOESTE
UND
KOAXIALE
MESSUNG
DER
PROZESSSTRAHLUNGSFLUSSDICHTE.
56
5.4
ZEITAUFGELOESTE
UND
KOAXIALE
MESSUNG
DER PROZESSSTRAHLUNGSFLUSSDICHTE
.
59
5.4.1
DEFINITION
VON
SIGNALKENNWERTEN
.
60
5.5
EINFLUSS
VON
STELL
UND
STOERGROESSEN
AUF
DIE
PROZESSSTRAHLUNGSFLUSSDICHTE
.
61
5.5.1
EINFLUSS
DER
PULSENERGIE
.
62
5.5.2
PULSENERGIE
UND
ARBEITSERGEBNISGROESSEN
.
64
5.5.3
EINFLUSS
DER
SPALTBREITE
.
65
5.6
UEBERLAGERUNG
VON
STELL
UND
STOERGROESSEN
.
69
5.7
EINFLUSS
VON
SEKUNDAERSTOERGROESSEN
.
70
5.7.1
EINFLUSS
DES
VOLUMENSTROMS
.
70
6.
EXPERIMENTELLE
UNTERSUCHUNGEN
ZUM
TIEFSCHWEISSEN
.72
6.1
SPEKTROSKOPISCHE
UNTERSUCHUNGEN
DER
PROZESSSTRAHLUNG
.
72
6.2
ORTSAUFGELOESTE
MESSUNG
DER
PROZESSSTRAHLUNGSFLUSSDICHTE.
72
6.2.1
DEFINITION
EINES
LINIENPROFILS
.73
INHALTSVERZEICHNIS
VII
6.2.2
EINFLUSS
DER
BLECHDICKE
.75
6.2.3
EINFLUSS
DER
FOKUSLAGE
.
77
6.2.4
EINFLUSS
DER
STOSSGEOMETRIE
.
78
7.
THEORETISCHE
UNTERSUCHUNGEN
DER
PROZESSSTRAHLUNGSFLUSSDICHTE
.
80
7.1
WAERMELEITUNGSSCHWEISSEN
.
80
7.1.1
VORGEHENSWEISE
ZUR
LOESUNG
.80
7.1.2
STRAHLUNGSPHYSIKALISCHE
BETRACHTUNG
.
80
7.1.3
ZEITLICHES
VERHALTEN
DER
PROZESSSTRAHLUNGSFLUSSDICHTE
.
83
7.1.4
VERDAMPFUNGSFRONT
ALS
MODELL
FUER
DIE
PROZESSSTRAHLUNGSFLUSSDICHTE
.
83
7.1.5
DISKUSSION
.
87
7.2
TIEFSCHWEISSEN
.
89
7.2.1
VORGEHENSWEISE
ZUR
LOESUNG
.
89
7.2.2
VERDAMPFUNG
.
89
7.2.3
EINFLUSS
DER
KAPILLAROEFFNUNG
.
90
7.2.4
EINFLUSS
DER
STOSSGEOMETRIE
.90
7.2.5
EINFLUSS
DER
FOKUSLAGE
.
91
7.2.6
DISKUSSION
.
91
8.
KLASSIFIZIERUNG
BEIM
EINZELPULSSCHWEISSEN
.
93
8.1
AUSGANGSSITUATION
UND
ANFORDERUNGEN
AN
DIE
KLASSIFIZIERUNG
.
93
8.2
AUSWAHL
EINER
METHODE
ZUR
KLASSIFIZIERUNG
.
93
8.3
DEFINITION
VON
KENNWERTEN
.
94
8.4
STATISTISCHE
EIGENSCHAFTEN
DER
KENNWERTE
.
96
8.5
KLASSIFIZIERUNG
IN
EINER
MERKMALSEBENE
.
98
8.6
KLASSIFIZIERUNG
IM
MERKMALSRAUM
.
99
8.6.1
ERGEBNISSE
DER
KLASSIFIZIERUNG
.
100
8.7
FOLGERUNGEN
FUER
DIE
PRAXIS
.
101
9.
KLASSIFIZIERUNG
BEIM
NAHTSCHWEISSEN
.
102
10.
ZUSAMMENFASSUNG
.
103
LITERATURVERZEICHNIS
.
105 |
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