Entwicklung eines Zweistrahlverfahrens zum flussmittelfreien Laserstrahlhartlöten von Aluminiumblechwerkstoffen:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Aachen
Apprimus-Verl.
2012
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| Ausgabe: | 1. Aufl. |
| Schriftenreihe: | Ergebnisse aus der Produktionstechnik
2012,23 |
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INHALTSVERZEICHNIS
CONTENTS
1 EINLEITUNG UND MOTIVATION 1
2 GRUNDLAGEN UND STAND DER ERKENNTNISSE 5
2.1 DER WERKSTOFF ALUMINIUM UND SEINE LEGIERUNGEN 5
2.1.1 EIGENSCHAFTEN VON ALUMINIUM 5
2.1.2 EIGENSCHAFTEN VON ALUMINIUMLEGIERUNGEN 6
2.1.3 LOTWERKSTOFFE AUF ALUMINIUMBASIS 8
2.2 HARTLOETEN VON ALUMINIUMWERKSTOFFEN 9
2.2.1 LOETEIGNUNG VON ALUMINIUMLEGIERUNGEN 10
2.2.2 BENETZUNG 12
2.2.3 OBERFLAECHENOXIDSCHICHT 14
2.3 OXIDHAUTENTFERNUNG BEIM HARTLOETEN 16
2.3.1 HARTLOETEN MIT FLUSSMITTEL 17
2.3.2 FLUSSMITTELFREIES OFENHARTLOETEN 18
2.3.3 FLUSSMITTELFREIES HARTLOETEN MIT ULTRASCHALLUNTERSTUETZUNG 20
2.3.4 FLUSSMITTELFREIES PLASMA- UND LICHTBOGENHARTLOETEN 20
2.4 STAND DER ERKENNTNISSE ZUM LASERLOETEN 22
2.4.1 LASERSTRAHLHARTLOETEN VON ALUMINIUM 22
2.4.2 FLUSSMITTELFREIES LASERSTRAHLHARTLOETEN 23
2.5 ZWISCHENFAZIT 25
3 LOESUNGSANSATZ, ZIELSETZUNG UND VORGEHENSWEISE 27
4 SYSTEMANALYSE DES ZWEISTRAHLVERFAHRENS 29
4.1 PROZESSCHARAKTERISIERUNG 29
4.2 PROZESSEINFLUSSGROESSEN 31
4.2.1 ANLAGENSPEZIFISCHE EINFLUSSGROESSEN 33
4.2.2 LASERSPEZIFISCHE EINFLUSSGROESSEN 33
4.2.3 SCHUTZGASSPEZIFISCHE EINFLUSSGROESSEN 36
4.2.4 WERKSTOFFSPEZIFISCHE EINFLUSSGROESSEN 37
4.3 PROZESSERGEBNISGROESSEN 38
4.4 ZUSAMMENFASSUNG 39
5 EXPERIMENTELLE ANALYSE DER PROZESSPARAMETER 41
5.1 EINFLUSS DER PULSCHARAKTERISTIKA AUF DAS PROZESSERGEBNIS 41
5.2 WECHSELSEITIGER EINFLUSS DER CW- UND PW-LASERSTRAHLLEISTUNGEN 52
5.3 EINFLUSS DER CW-BRENNFLECKGROESSE AUF DIE LOETNAHTQUALITAET 55
5.4 EINFLUSS DER LOETGESCHWINDIGKEIT AUF DAS PROZESSERGEBNIS 56
5.5 EINFLUSS DER POSITION UND DER GEOMETRIE DES PW-BRENNFLECKS 57
5.6 ZWISCHENFAZIT UND DISKUSSION DER ERGEBNISSE 61
6 ENTWICKLUNG EINES PROZESSERKLAERUNGSMODELLS 65
6.1 ENERGIEBILANZ IN DER PROZESSZONE 67
6.2 ABSORPTION DER CW- UND DER PW-LASERSTRAHLUNG 68
6.3 WAERMELEITUNG UND-VERTEILUNG 72
6.4 BENETZUNG 79
6.5 LASERINDUZIERTE ABLATION UND VERDAMPFUNG 86
6.6 SCHMELZBADDYNAMIK 93
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II VERZEICHNISSE
6.7 CHEMISCHE PROZESSE UND BINDUNGSMECHANISMUS 95
6.8 FAZIT ZUR PROZESSMODELLIERUNG 100
7 LASERLOETEN INDUSTRIERELEVANTER NAHTGEOMETRIEN 103
7.1 LASERLOETEN VON BOERDELNAHTVERBINDUNGEN 103
7.1.1 BESONDERHEITEN DES VERSUCHSAUFBAUS 104
7.1.2 PROZESSFENSTER UND ANALYSIERTE VERSUCHSMATRIX 105
7.1.3 ERGEBNISSE DER FESTIGKEITSUNTERSUCHUNGEN 107
7.1.4 DISKUSSION UND ANALYSE DER ERGEBNISSE 109
7.1.5 ZWISCHENFAZIT 119
7.2 LASERLOETEN VON KEHLNAHTVERBINDUNGEN 120
7.2.1 ERGEBNISSE DER FESTIGKEITSUNTERSUCHUNGEN 121
7.2.2 DISKUSSION UND ANALYSE DER VERSUCHSERGEBNISSE 121
7.2.3 ZWISCHENFAZIT 126
7.3 ZUSAMMENFASSENDE BEWERTUNG DES PROZESSES 127
8 BEARBEITUNGSKOPF FUER DAS ZWEISTRAHLVERFAHREN 129
8.1 KONZEPTION, KONSTRUKTIVE UMSETZUNG UND INBETRIEBNAHME 129
8.2 ANWENDUNGSBEISPIEL UND ERGEBNISRESUEMEE 131
9 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 133
9.1 ZUSAMMENFASSUNG 133
9.2 AUSBLICK 134
10 LITERATURVERZEICHNIS 137
11 ANHANG 149
11.1 TABELLEN MIT ANGABEN ZU DER EINGESETZTEN SYSTEMTECHNIK 149
11.2 BERECHNUNG CHARAKTERISTISCHER GROESSEN DER PULSLASER 154
11.3 BESTIMMUNG DES SCHUTZGASDURCHFLUSSVOLUMENS 159
11.4 BESTIMMUNG DES VERTRAUENSINTERVALLS 160
11.5 ZWEISTRAHL-BEARBEITUNGSOPTIK 162
LEBENSLAUF
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