Analyse der Wirkmechanismen beim laserunterstützten Drehen von Siliziumnitridkeramik:
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Aachen
Shaker
2002
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INHALTSVERZEICHNIS
FORMELZEICHEN
UND
ABKUERZUNGEN
.
IV
1
EINLEITUNG
.
1
2
VERFAHRENSGRUNDLAGEN
UND
STAND
DER
ERKENNTNISSE
.
3
2.1
DER
WERKSTOFF
DICHTGESINTERTE
SILIZIUMNITRIDKERAMIK
.
3
2.2
VERFAHRENSPRINZIP
.
5
2.3
PROZESSTECHNOLOGISCHE
GRUNDLAGEN
.
7
2.3.1
WECHSELWIRKUNG
ZWISCHEN
LASERSTRAHLUNG
UND
SILIZIUMNITRIDKERAMIK
.
8
2.3.2
BESTIMMUNG
DER
TEMPERATURFELDER
IM
ROTIERENDEN
WERKSTUECK
.
9
2.3.3
ZERSPANMECHANISMEN
.
12
2.3.4
VERSCHLEISSMECHANISMEN
.
13
3
AUFGABENSTELLUNG
UND
ZIELSETZUNG
.
15
4
WECHSELWIRKUNG
ZWISCHEN
LASERSTRAHLUNG
UND
SILIZIUMNITRIDKERAMIK
.
17
4.1
EIGENSCHAFTEN
DER
LASERSTRAHLUNG
.
17
4.2
WECHSELWIRKUNG
DER
STRAHLUNG
MIT
SILIZIUMNITRIDKERAMIK
.
19
4.2.1
MAKROSKOPISCHE
BETRACHTUNG
DER
OPTISCHEN
EIGENSCHAFTEN
.
19
4.2.2
MIKROSKOPISCHE
BETRACHTUNG
DER
OPTISCHEN
EIGENSCHAFTEN
.
22
4.2.3
BERUECKSICHTIGUNG
DER
GEFUEGEBESTANDTEILE
.
23
4.3
BESTIMMUNG
DER
OPTISCHEN
KONSTANTEN
FUER
DEN
VERSUCHSWERKSTOFF
N
7102
.
26
4.3.1
EINGRENZUNG
DER
PROZESSRELEVANTEN
ERSCHEINUNGSFORMEN
.
26
4.3.2
ANALYSE
DES
ABSORPTIONSVERHALTENS
BEI
UNTERSCHIEDLICHEN
OBERFLAECHENZUSTAENDEN
.
28
4.3.3
ANALYSE
DES
ABSORPTIONSVERHALTENS
BEI
HOHEN
TEMPERATUREN
.
32
4.4
ZUSAMMENFASSUNG
DES
KAPITELS
4
.
32
II
INHALTSVERZEICHNIS
5
MODELLIERUNG
DER
TEMPERATURVERTEILUNG
.
34
5.1
SYSTEMBETRACHTUNG
DER
VORWAERMPHASE
BEIM
LASERUNTERSTUETZTEN
DREHEN
.
35
5.2
THERMISCHE
EIGENSCHAFTEN
DER
SILIZIUMNITRIDKERAMIK
.
37
5.3
GRUNDLAGEN
DER
WAERMEUEBERTRAGUNG
.
38
5.4
ANALYTISCHE
BERECHNUNG
DER
TEMPERATURFELDER
IM
BRENNFLECK
.
40
5.4.1
HERLEITUNG
DES
ANALYTISCHEN
BERECHNUNGSMODELLS
.
41
5.4.2
ANWENDUNG
DES
ANALYTISCHEN
BERECHNUNGSMODELLS
.
45
5.5
NUMERISCHE
SIMULATION
DER
TEMPERATURFELDER
IN
DER
ZERSPANZONE
.
48
5.5.1
DEFINITION
DES
SIMULATIONSMODELLS
.
48
5.5.2
VERIFIKATION
DES
SIMULATIONSMODELLS
.
51
5.5.3
ANWENDUNG
DES
SIMULATIONSMODELLS
.
54
5.6
ZUSAMMENFASSUNG
DES
KAPITELS
5
.
64
6
ANALYSE
DER
ZERSPANMECHANISMEN
.
66
6.1
RANDBEDINGUNGEN
.
66
6.2
PHAENOMENOLOGISCHE
UNTERSUCHUNGEN
DER
SPANBILDUNG
.
68
6.3
PROZESSRELEVANTE
WERKSTOFFEIGENSCHAFTEN
.
73
6.4
BRUCHMECHANISCHE
GRUNDLAGEN
.
79
6.4.1
INTERKRISTALLINE
ABPLATZUNGEN
.
83
6.4.2
TRANSKRISTALLINE
ZERRUETTUNG
.
85
6.5
ANALYSE
DER
ZERSPANMECHANISMEN
AUS
BRUCHMECHANISCHER
SICHT
.
86
6.5.1
SCHERFOERMIGE
SPANBILDUNG
.
86
6.5.2
BRUCHFOERMIGE
SPANBILDUNG
.
89
6.5.3
AUSBILDUNG
DER
SCHNITTFLAECHEN
.
90
III
INHALTSVERZEICHNIS
6.6
EXPERIMENTELLE
UNTERSUCHUNG
RELEVANTER
PROZESSEINFLUSSGROESSEN
.
93
6.6.1
VERSUCHSAUFBAU
UND
VORGEHENSWEISE
.
93
6.6.2
EINFLUSS
DER
BRENNFLECKTEMPERATUR
.
95
6.6.3
EINFLUSS
DER
SPANUNGSDICKE
.
98
6.6.4
EINFLUSS
DER
SCHNITTGESCHWINDIGKEIT
.
101
6.6.5
EINFLUSS
DER
SCHNEIDKANTENGEOMETRIE
.
104
6.7
ZUSAMMENFASSUNG
DES
KAPITELS
6
.106
7
ANALYSE
DER
VERSCHLEISSMECHANISMEN
.
108
7.1
VERSCHLEISSBEANSPRUCHUNG
AN
DER
WERKZEUGSCHNEIDE
.
108
7.2
DER
VERSCHLEISS
AUS
TNBOLOGISCHER
SICHT
.
111
7.3
AUFBAU
UND
VERSCHLEISSEIGENSCHAFTEN
HOCHHARTER
PKD-SCHNEIDSTOFFE
.
113
7.3.1
THERMISCHE
BEANSPRUCHUNG
VON
PKD
.
113
7.3.2
MECHANISCHE
BEANSPRUCHUNG
VON
PKD
.
115
7.4
VERSCHLEISSMECHANISMEN
BEIM
LASERUNTERSTUETZTEN
DREHEN
.
115
7.4.1
VERSUCHSRANDBEDINGUNGEN
.
115
7.4.2
VERSCHLEISS
BEI
PRIMAER
SCHERFOERMIGEM
MATERIALABTRAG
.
116
7.4.3
VERSCHLEISS
BEI
PRIMAER
BRUCHFOERMIGEM
ABTRAG
.
123
7.5
ZUSAMMENFASSUNG
DES
KAPITELS
7
.
125
8
PROZESSAUSLEGUNG
BEIM
LASERUNTERSTUETZTEN
DREHEN
.
126
8.1
AUSSENRUNDBEARBEITUNG
ZYLINDRISCHER
BAUTEILE
.126
8.2
HERSTELLUNG
EINES
DEMONSTRATIONSBAUTEILS
.
131
9
ZUSAMMENFASSUNG
.
134
10
LITERATUR
.
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