Robuster Strahlschmelzprozess durch methodische Parameterfindung:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Aachen
Shaker
2013
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| Schriftenreihe: | Berichte aus der Fertigungstechnik
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| Beschreibung: | 179 Seiten Illustrationen, Diagramme 21 cm |
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INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG UND ZIELSETZUNG 1
2 STAND DER TECHNIK 3
2.1 STRAHLSCHMELZTECHNOLOGIE 3
2.2 VERWENDETE ANLAGENTECHNIK 4
2.3 HEUTIGE ANWENDUNGEN 8
2.4 PARAMETERFINDUNG 9
3 DEFINITION DER PROZESSSICHERHEIT FUER GENERATIVE VERFAHREN 15
4 THEORETISCHE VORBETRACHTUNG 19
4.1 RAHMENBEDINGUNGEN 19
4.2 FMEA 22
4.3 LASERINDUZIERTER FOKUS-SHIFT 25
4.3.1 ABSORPTION VON LASERSTRAHLUNG 25
4.3.2 VERFORMUNG OPTISCHER ELEMENTE 32
4.3.3 LOKALE AENDERUNG DES BRECHUNGSINDEX OPTISCHER ELEMENTE 34
4.3.4 UEBERLAGERUNG BEIDER EFFEKTE 36
4.4 LASERINDUZIERTER FOKUS-SHIFT IM STRAHLSCHMELZPROZESS 38
4.4.1 VERSUCHSAUFBAU 39
4.4.2 VERSUCHSPLAN 40
4.4.3 VERSUCHSERGEBNIS 40
4.4.4 DISKUSSION DER VERSUCHSERGEBNISSE 41
4.5 BEDEUTUNG FUER DEN STRAHLSCHMELZPROZESS 49
4.5.1 AUSWIRKUNG DER INTENSITAETSVERTEILUNG DER LASERSTRAHLUNG AUF
PULVERBETTEBENE 49
4.5.2 BELICHTUNGSABFOLGE UND -STRATEGIE 55
4.5.3 BETRACHTUNG DER ZIEL-, STOER- UND STELLGROESSEN 56
5 METHODIK DER PARAMETERFINDUNG 61
5.1 ABGRENZUNG DER EIGENEN METHODIK 61
5.2 GRUNDLAGEN DER METHODIK 62
5.2.1 TRENNUNG VON VOLUMEN- UND KONTURPARAMETERN 62
5.2.2 ABSTIMMUNG MIT BELICHTUNGSSTRATEGIE 63
5.2.2.1 BELICHTUNGSABFOLGE 63
5.2.2.2 ON POWDER 69
5.2.2.3 SKIN HATCH 70
5.2.2.4 SCHICHTZERLEGUNG 70
5.3 AUFBAU DER METHODIK 71
5.3.1 THEORETISCHE BERECHNUNG DES ENERGIEBEDARFS 72
5.3.2 AUFBAU VON EINZELKONTUREN 78
5.3.3 AUFBAU VON DICHTEWUERFELN 80
5.3.3.1 ERMITTLUNG DES ENERGIEEINTRAGES UND DER LINSENPOSITION 84
5.3.3.2 BERUECKSICHTIGUNG DER OPTIMALEN LASERLEISTUNG 85
5.3.3.3 ERMITTLUNG DER OPTIMALEN PUNKT- UND SPURABSTAENDE 86
5.3.3.4 ERMITTLUNG VON VORSINTERPARAMETERN 87
5.3.4 AUFBAU VON KONTURVERSAETZEN 91
5.3.5 AUFBAU VON TESTGEOMETRIEN MIT RAND- UND VOLUMENBELICHTUNG 94 5.3.6
ERMITTLUNG DER STRAHLKOMPENSATION 95
5.3.7 AUFBAU VON GEOMETRIEN ZUR RAUHEITSMESSUNG 98
5.3.8 ERMITTLUNG DES SCHRUMPFFAKTORS 101
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IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
5.3.9 AUFBAU VON NORMPROBEN ZUR BESTIMMUNG MECHANISCHER EIGENSCHAFTEN
102
6 UNTERSUCHTE WERKSTOFFE 105
6.1 EDELSTAHL 1.4404 108
6.1.1 THEORETISCHE BERECHNUNG DES ENERGIEBEDARFS 108
6.1.2 AUFBAU VON EINZELKONTUREN 108
6.1.3 AUFBAU VON DICHTEWUERFELN 109
6.1.4 AUFBAU VON KONTURVERSAETZEN 111
6.1.5 AUFBAU VON TESTGEOMETRIEN MIT RAND- UND VOLUMENBELICHTUNG 111
6.1.6 ERMITTLUNG DER STRAHLKOMPENSATION 111
6.1.7 AUFBAU VON GEOMETRIEN ZUR RAUHEITSMESSUNG 111
6.1.8 ERMITTLUNG DES SCHRUMPFFAKTORS 112
6.1.9 AUFBAU VON NORMPROBEN ZUR BESTIMMUNG MECHANISCHER EIGENSCHAFTEN
113 6.1.10 ZUSAETZLICHE UNTERSUCHUNGEN 114
6.1.10.1 ROBUSTHEITSANALYSE DER PROZESSPARAMETER 114
6.1.10.2 LCF-UNTERSUCHUNGEN 121
6.1.10.3 BEOBACHTUNGEN ZUR PULVERALTERUNG 121
6.2 INCONEL 939 124
6.2.1 THEORETISCHE BERECHNUNG DES ENERGIEBEDARFS 124
6.2.2 AUFBAU VON EINZELKONTUREN 124
6.2.3 AUFBAU VON DICHTEWUERFELN 125
6.2.4 AUFBAU VON KONTURVERSAETZEN 131
6.2.5 AUFBAU VON TESTGEOMETRIEN MIT RAND- UND VOLUMENBELICHTUNG 132
6.2.6 ERMITTLUNG DER STRAHLKOMPENSATION 132
6.2.7 AUFBAU VON GEOMETRIEN ZUR RAUHEITSMESSUNG 133
6.2.8 ERMITTLUNG DES SCHRUMPFFAKTORS 135
6.2.9 AUFBAU VON NORMPROBEN ZUR BESTIMMUNG MECHANISCHER EIGENSCHAFTEN
135 6.2.10 WEITERE UNTERSUCHUNGEN 136
6.2.10.1 ROBUSTHEITSANALYSE 136
6.3 DISKUSSION DER ERGEBNISSE 138
6.3.1 EDELSTAHL 1.4404 138
6.3.1.1 MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN 138
6.3.1.2 OBERFLAECHENQUALITAET 139
6.3.2 INCONEL 939 141
6.3.2.1 MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN 141
6.3.3 VERGLEICH DER WERKSTOFFE UND ALLGEMEINGUELTIGE AUSSAGEN FUER DEN
STRAHLSCHMELZPROZESS 142
7 ZUKUENFTIGE MASSNAHMEN ZUR STEIGERUNG DER PROZESSSICHERHEIT 151
8 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 153
9 VERZEICHNISSE 155
9.1 ZITIERWEISE 155
9.2 LITERATURVERZEICHNIS 155
9.3 ABBILDUNGSVERZEICHNIS 169
9.4 TABELLENVERZEICHNIS 171
9.5 ABKUERZUNGSVERZEICHNIS 172
9.6 SYMBOLVERZEICHNIS 174
9.7 FORMELVERZEICHNIS 177
10 LEBENSLAUF 179
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