Konturnahes Laserstrahlstrukturieren für Kunststoffspritzgießwerkzeuge:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
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| Veröffentlicht: |
2007
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| adam_text | KONTURNAHES LASERSTRAHLSTRUKTURIEREN FUER KUNSTSTOFFSPRITZGIESSWERKZEUGE
VON DER FAKULTAET FUER MASCHINENWESEN DER RHEINISCH-WESTFAELISCHEN
TECHNISCHEN HOCHSCHULE AACHEN ZUR ERLANGUNG DES AKADEMISCHEN GRADES
EINES DOKTORS DER INGENIEURWISSENSCHAFTEN GENEHMIGTE DISSERTATION
VORGELEGT VON JOHANNES MARIO KORDT AUS AACHEN BERICHTER: UNIV.-PROF.
DR.-ING. DR.-ING. E.H. FRITZ KLOCKE UNIV.-PROF. DR.RER.NAT. PETER LOOSEN
TAG DER MUENDLICHEN PRUEFUNG: 02. NOVEMBER 2007 DIESE DISSERTATION IST AUF
DEN INTERNETSEITEN DER HOCHSCHULBIBLIOTHEK ONLINE VERFUEGBAR.
INHALTSVERZEICHNIS INHALTSVERZEICHNIS CONTENTS 0 FORMELZEICHEN UND
ABKUERZUNGEN III 1 EINLEITUNG 1 2 STAND DER ENTWICKLUNGEN 5 2.1
DEKORIERTE KUNSTSTOFFBAUTEILOBERFLAECHEN 5 2.1.1 EINSATZGEBIETE UND
TRENDS VON DESIGNOBERFLAECHEN 5 2.1.2 DESIGNENTWICKLUNGSPROZESS 8 2.1.3
HERSTELLUNGSVERFAHREN VON OBERFLAECHENDESIGNSTRUKTUREN 8 2.2 DIREKTE
HERSTELLUNG DURCH KUNSTSTOFFSPRITZGIESSEN 11 2.2.1 VERFAHRENSBESCHREIBUNG
11 2.2.2 SYSTEMBESCHREIBUNG: FORMNEST - DESIGNSTRUKTUR - FORMMASSE 11
2.3 FERTIGUNG VON DESIGNSTRUKTUREN IN SPRITZGIESSWERKZEUGOBERFLAECHEN 12
2.3.1 STRUKTURAETZEN 13 2.3.2 FUNKENEROSION ; 14 2.3.3 GALVANOFORMEN 15
2.3.4 SPANEN MIT GEOMETRISCHER BESTIMMTER SCHNEIDE 16 2.3.5
VERFAHRENSVERGLEICH UND -BEWERTUNG 18 2.4 LASERSTRAHLSTRUKTURIEREN 18
2.4.1 EINORDNUNG DES VERFAHRENS IN DIE FERTIGUNGSTECHNOLOGIE 18 2.4.2
LASERSTRAHLABTRAGMECHANISMEN UND DEREN EINSATZGEBIETE 20 2.4.3
LASERSTRAHLABTRAGEN IM WERKZEUG- UND FORMENBAU 24 3 ZIELSETZUNG UND
VORGEHENSWEISE 27 4 GESTALTUNG DER PROZESSKETTE UND DER KERNSTRATEGIE 30
4.1 SYSTEMATIK DER PROZESSKETTENGESTALTUNG 30 4.2 MODELLIERUNG DER
PROZESSKETTE . 31 4.3 KERNSTRATEGIE: 3D-SEGMENT-PROZESS 33 5
LASERSTRAHLSTRUKTURIERANLAGE 35 5.1 AUSWAHL DER HANDHABUNGSANLAGE 35 5.2
AUFBAU UND INTEGRATION DES LASERMODULS IN DIE HANDHABUNGSANLAGE 36 5.3
INBETRIEBNAHME UND UNTERSUCHUNG DER ANLAGENPARAMETER 39 5.3.1
HANDHABUNGSSYSTEM, LASERMODUL UND STEUERUNG 39 5.3.2 LASERSTRAHLQUELLE
UND DEREN BETRIEBSPUNKTE 43 5.4 FAZIT 49 6 CAX-SYSTEM:
DESIGN-ERSTELLUNG, DATENAUFBEREITUNG UND STEUERUNGSEINHEIT 51 6.1
ENTWICKLUNG VON DESIGNSTRUKTUREN 51 6.1.1 MESSTECHNISCHE DATENAUFNAHME
ANHAND VON REFERENZSTRUKTUREN 51 6.1.2 DIREKTE STRUKTURENTWICKLUNG DURCH
CAD : 56 6.1.3 DIGITALE KACHELUNG VON DESIGNSTRUKTUREN 56
INHALTSVERZEICHNIS 6.2 AUFBRINGUNG DREIDIMENSIONALER DESIGNSTRUKTUREN
AUF OBERFLAECHEN 58 6.2.1 DIGITALE UEBERTRAGUNG VON DESIGNSTRUKTUREN AUF
OBERFLAECHEN 58 6.2.2 SEGMENTIERUNG DER OBERFLAECHE: SPLITTER 59 6.3
STEUERUNGSSYSTEM UND GENERIERUNG VON NC-BEARBEITUNGSDATEN 61 6.3.1
STEUERUNGSVERKNUEPFUNG: MIKRON (ITNC 530) - LASERMODUL (RTC3) 61 6.3.2
NC-DATENGENERIERUNG: GLOBAL-TOOLPATH 64 6.3.3 NC-DATENGENERIERUNG:
SEGMENT-TOOLPATH 65 6.3.4 SOFTWAREMODUL FUER DIE STEUERUNGSSCHNITTSTELLE
UND ZUR UEBERFUEHRUNG VON SEGMENT-ISO-NC-DATEN IN
LASERMODULSTEUERUNGSKOMMANDOS: SCANNER-BACK-END 69 6.4 FAZIT 72 7
LASERSTRAHLSTRUKTURIERTECHNOLOGIE 74 7.1 VERSUCHSDURCHFUEHRUNG 74 7.1.1
VERSUCHSPLANUNG UND WESENTLICHE EINFLUSSGROESSEN BEIM
LASERSTRAHLSTRUKTURIEREN 74 7.1.2 AUSWAHL VON TESTWERKSTOFFEN,
-OBERFLAECHEN UND -STRUKTUREN 75 7.1.3 MESS- UND AUSWERTUNGSSYSTEME 75
7.2 THEORETISCHE UNTERSUCHUNGEN ZUM LASERSTRAHLSTRUKTURIEREN 76 7.3
PRAKTISCHE UNTERSUCHUNGEN ZUM LASERSTRAHLSTRUKTURIEREN 80 7.3.1
EINZELPULSABTRAG (EINDIMENSIONAL): NAEPFCHEN *..80 7.3.2
UEBERLAPPPULSABTRAG (ZWEIDIMENSIONAL): GRAEBEN 89 7.3.3 SCHICHTABTRAG
(DREIDIMENSIONAL): QUADER 92 7.3.4 METALLURGISCHE BETRACHTUNG DER
ABGETRAGENEN OBERFLAECHENRANDZONE 99 7.3.5 DEFINIERTE LASER-TOOLS IN
PROZESS- UND TECHNOLOGIEDATENBANK 101 7.4 UEBERTRAGUNG DER
BEARBEITUNGSPARAMETER AUF GROSSFLAECHIGE OBERFLAECHEN... 102 7.4.1 KOMPLEXE
3D-STRUKTUREN AUS EINZELSCHICHTEN: ABBILDUNGSGENAUIGKEIT 102 7.4.2
STRUKTURKACHELUNG AUF EBENEN UND GEWOELBTEN OBERFLAECHEN 107 7.4.3
ENTFERNUNG VON ABTRAGRUECKSTAENDEN 112 7.5 FAZIT 113 8 PILOTANWENDUNGEN
115 8.1 PILOTBAUTEIL 1: MUSTERPLATTE MIT STRUKTURKLASSE III 115 8.1.1
ANWENDUNG DER ENTWICKELTEN PROZESSKETTE 115 8.1.2
WIRTSCHAFTLICHKEITSBETRACHTUNG 117 8.2 PILOTBAUTEIL 2: MUSTERPLATTE MIT
STRUKTURKLASSE II 119 8.3 ABFORMUNG VON TESTSTRUKTUREN 120 8.4
UEBERTRAGUNG DER PROZESSKETTE AUF ANDERE ANWENDUNGEN 122 8.4.1
TRIBOLOGISCH WIRKSAME STRUKTUREN: INNENZAHNRADPUMPE 122 8.4.2
MIKROREAKTIONSTECHNIK: KERAMISCHES FUNKTIONSMODUL 123 8.4.3 AEROSTATISCH
WIRKSAME STRUKTUREN: GLEITRINGDICHTUNG 124 8.5 FAZIT 125 9
ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 126 10 LITERATUR 130 11 ANHANG 138
|
| adam_txt |
KONTURNAHES LASERSTRAHLSTRUKTURIEREN FUER KUNSTSTOFFSPRITZGIESSWERKZEUGE
VON DER FAKULTAET FUER MASCHINENWESEN DER RHEINISCH-WESTFAELISCHEN
TECHNISCHEN HOCHSCHULE AACHEN ZUR ERLANGUNG DES AKADEMISCHEN GRADES
EINES DOKTORS DER INGENIEURWISSENSCHAFTEN GENEHMIGTE DISSERTATION
VORGELEGT VON JOHANNES MARIO KORDT AUS AACHEN BERICHTER: UNIV.-PROF.
DR.-ING. DR.-ING. E.H. FRITZ KLOCKE UNIV.-PROF. DR.RER.NAT. PETER LOOSEN
TAG DER MUENDLICHEN PRUEFUNG: 02. NOVEMBER 2007 DIESE DISSERTATION IST AUF
DEN INTERNETSEITEN DER HOCHSCHULBIBLIOTHEK ONLINE VERFUEGBAR.
INHALTSVERZEICHNIS INHALTSVERZEICHNIS CONTENTS 0 FORMELZEICHEN UND
ABKUERZUNGEN III 1 EINLEITUNG 1 2 STAND DER ENTWICKLUNGEN 5 2.1
DEKORIERTE KUNSTSTOFFBAUTEILOBERFLAECHEN 5 2.1.1 EINSATZGEBIETE UND
TRENDS VON DESIGNOBERFLAECHEN 5 2.1.2 DESIGNENTWICKLUNGSPROZESS 8 2.1.3
HERSTELLUNGSVERFAHREN VON OBERFLAECHENDESIGNSTRUKTUREN 8 2.2 DIREKTE
HERSTELLUNG DURCH KUNSTSTOFFSPRITZGIESSEN 11 2.2.1 VERFAHRENSBESCHREIBUNG
11 2.2.2 SYSTEMBESCHREIBUNG: FORMNEST - DESIGNSTRUKTUR - FORMMASSE 11
2.3 FERTIGUNG VON DESIGNSTRUKTUREN IN SPRITZGIESSWERKZEUGOBERFLAECHEN 12
2.3.1 STRUKTURAETZEN 13 2.3.2 FUNKENEROSION ; 14 2.3.3 GALVANOFORMEN 15
2.3.4 SPANEN MIT GEOMETRISCHER BESTIMMTER SCHNEIDE 16 2.3.5
VERFAHRENSVERGLEICH UND -BEWERTUNG 18 2.4 LASERSTRAHLSTRUKTURIEREN 18
2.4.1 EINORDNUNG DES VERFAHRENS IN DIE FERTIGUNGSTECHNOLOGIE 18 2.4.2
LASERSTRAHLABTRAGMECHANISMEN UND DEREN EINSATZGEBIETE 20 2.4.3
LASERSTRAHLABTRAGEN IM WERKZEUG- UND FORMENBAU 24 3 ZIELSETZUNG UND
VORGEHENSWEISE 27 4 GESTALTUNG DER PROZESSKETTE UND DER KERNSTRATEGIE 30
4.1 SYSTEMATIK DER PROZESSKETTENGESTALTUNG 30 4.2 MODELLIERUNG DER
PROZESSKETTE '. 31 4.3 KERNSTRATEGIE: 3D-SEGMENT-PROZESS 33 5
LASERSTRAHLSTRUKTURIERANLAGE 35 5.1 AUSWAHL DER HANDHABUNGSANLAGE 35 5.2
AUFBAU UND INTEGRATION DES LASERMODULS IN DIE HANDHABUNGSANLAGE 36 5.3
INBETRIEBNAHME UND UNTERSUCHUNG DER ANLAGENPARAMETER 39 5.3.1
HANDHABUNGSSYSTEM, LASERMODUL UND STEUERUNG 39 5.3.2 LASERSTRAHLQUELLE
UND DEREN BETRIEBSPUNKTE 43 5.4 FAZIT 49 6 CAX-SYSTEM:
DESIGN-ERSTELLUNG, DATENAUFBEREITUNG UND STEUERUNGSEINHEIT 51 6.1
ENTWICKLUNG VON DESIGNSTRUKTUREN 51 6.1.1 MESSTECHNISCHE DATENAUFNAHME
ANHAND VON REFERENZSTRUKTUREN 51 6.1.2 DIREKTE STRUKTURENTWICKLUNG DURCH
CAD : 56 6.1.3 DIGITALE KACHELUNG VON DESIGNSTRUKTUREN 56
INHALTSVERZEICHNIS 6.2 AUFBRINGUNG DREIDIMENSIONALER DESIGNSTRUKTUREN
AUF OBERFLAECHEN 58 6.2.1 DIGITALE UEBERTRAGUNG VON DESIGNSTRUKTUREN AUF
OBERFLAECHEN 58 6.2.2 SEGMENTIERUNG DER OBERFLAECHE: SPLITTER 59 6.3
STEUERUNGSSYSTEM UND GENERIERUNG VON NC-BEARBEITUNGSDATEN 61 6.3.1
STEUERUNGSVERKNUEPFUNG: MIKRON (ITNC 530) - LASERMODUL (RTC3) 61 6.3.2
NC-DATENGENERIERUNG: GLOBAL-TOOLPATH 64 6.3.3 NC-DATENGENERIERUNG:
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UND ZUR UEBERFUEHRUNG VON SEGMENT-ISO-NC-DATEN IN
LASERMODULSTEUERUNGSKOMMANDOS: SCANNER-BACK-END 69 6.4 FAZIT 72 7
LASERSTRAHLSTRUKTURIERTECHNOLOGIE 74 7.1 VERSUCHSDURCHFUEHRUNG 74 7.1.1
VERSUCHSPLANUNG UND WESENTLICHE EINFLUSSGROESSEN BEIM
LASERSTRAHLSTRUKTURIEREN 74 7.1.2 AUSWAHL VON TESTWERKSTOFFEN,
-OBERFLAECHEN UND -STRUKTUREN 75 7.1.3 MESS- UND AUSWERTUNGSSYSTEME 75
7.2 THEORETISCHE UNTERSUCHUNGEN ZUM LASERSTRAHLSTRUKTURIEREN 76 7.3
PRAKTISCHE UNTERSUCHUNGEN ZUM LASERSTRAHLSTRUKTURIEREN 80 7.3.1
EINZELPULSABTRAG (EINDIMENSIONAL): NAEPFCHEN *.80 7.3.2
UEBERLAPPPULSABTRAG (ZWEIDIMENSIONAL): GRAEBEN 89 7.3.3 SCHICHTABTRAG
(DREIDIMENSIONAL): QUADER 92 7.3.4 METALLURGISCHE BETRACHTUNG DER
ABGETRAGENEN OBERFLAECHENRANDZONE 99 7.3.5 DEFINIERTE LASER-TOOLS IN
PROZESS- UND TECHNOLOGIEDATENBANK 101 7.4 UEBERTRAGUNG DER
BEARBEITUNGSPARAMETER AUF GROSSFLAECHIGE OBERFLAECHEN. 102 7.4.1 KOMPLEXE
3D-STRUKTUREN AUS EINZELSCHICHTEN: ABBILDUNGSGENAUIGKEIT 102 7.4.2
STRUKTURKACHELUNG AUF EBENEN UND GEWOELBTEN OBERFLAECHEN 107 7.4.3
ENTFERNUNG VON ABTRAGRUECKSTAENDEN 112 7.5 FAZIT 113 8 PILOTANWENDUNGEN
115 8.1 PILOTBAUTEIL 1: MUSTERPLATTE MIT STRUKTURKLASSE III 115 8.1.1
ANWENDUNG DER ENTWICKELTEN PROZESSKETTE 115 8.1.2
WIRTSCHAFTLICHKEITSBETRACHTUNG 117 8.2 PILOTBAUTEIL 2: MUSTERPLATTE MIT
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MIKROREAKTIONSTECHNIK: KERAMISCHES FUNKTIONSMODUL 123 8.4.3 AEROSTATISCH
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