Erweitern der Prozessgrenzen beim Laserstrahlschweißen von Kupfer mit Einschweißtiefen zwischen 1 mm und 10 mm:
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1. Verfasser: | |
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Format: | Abschlussarbeit Buch |
Sprache: | German |
Veröffentlicht: |
München
Herbert Utz Verlag Wissenschaft
[2018]
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Schriftenreihe: | Laser in der Materialbearbeitung
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Schlagworte: | |
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INHALTSVERZEICHNIS............................................................................................................
..
FORMELZEICHEN UND ABKUERZUNGEN
.
.................................................................................7
KURZFASSUNG DER
ARBEIT....................................................................................................
9
EXTENDED
ABSTRACT.........................................................................................................
..
1 EINLEITUNG...........................................................
.
.....................................................15
1.1 MOTIVATION UND ZIELSETZUNG DER ARBEIT
...............................................................
1
5
1.2 AUFBAU DER
ARBEIT..................................................................................................
16
2 PROZESSGRENZEN BEIM LASERSTRAHLSCHWEISSEN VON KUPFER
..................................
18
2.1 PROZESSGRENZE DER
EINSCHWEISSTIEFE........................................................................20
2.2 PROZESSGRENZE DER
SCHWEISSNAHTQUALITAET.................................................................21
2.2.1 SPRITZER UND SCHMELZAUSWUERFE
.................................................................
22
2.2.2
POREN...........................................................................................................24
2.2.3 SCHWANKUNGEN IN DER EINSCHWEISSTIEFE
.....................................................
26
2.2.4 UNREGELMAESSIGE NAHTZEICHNUNG
................................................................
27
2.2.5 KLASSIFIZIERUNG UND QUANTIFIZIERUNG VON NAHTDEFEKTEN
..........................
27
2.3 WERKSTOFFSPEZIFISCHE EINFLUSSGROESSEN AUF DIE
PROZESSGRENZEN...........................29
2.3.1
WAERMELEITFAEHIGKEIT.....................................................................................
32
2.3.2
ABSORPTION..................................................................................................33
2.3.3 OBERFLAECHENBESCHAFFENHEIT UND
WERKSTOFFZUSTAND...................................35
2.3.4 ZUSAMMENFUHRUNG DER WERKSTOFFSPEZIFISCHEN EINFLUSSGROESSEN
...............
36
2.4 VERFAHRENSSPEZIFISCHE EINFLUSSGROESSEN AUF DIE PROZESSGRENZEN
..........................
36
2.4.1 EINFLUSS DES FOKUSDURCHMESSERS
...............................................................
37
2.4.2 EINFLUSS DER FOKUSLAGE
...............................................................................
43
2.4.3 EINFLUSS DER SCHWEISSGESCHWINDIGKEIT UND
LASERLEISTUNG........................43
2.4.4 WIRKUNGSGRADE UND
PROZESSEFFIZIENZ........................................................48
2.5 BEWERTUNG DER
PROZESSGRENZEN.............................................................................52
3 VERHALTEN DER KAPILLARE BEIM
LASERSTRAHLSCHWEISSEN........................................56
3.1 ROENTGEN-SYSTEMTECHNIK FUER DIE BEWERTUNG DES KAPILLARVERHALTENS
....................
57
3.2 CHARAKTERISTISCHE GEOMETRIEN DER DAMPFKAPILLARE BEIM SCHWEISSEN
.................
59
3.3 VERHALTEN DER DAMPFKAPILLARE BEIM PROZESSBEGINN
............................................
61
3.4 VERHALTEN DER DAMPFKAPILLARE WAEHREND DES
SCHWEISSPROZESSES..........................63
3.5 VERHALTEN DER DAMPFKAPILLARE BEI DER SPRITZERBILDUNG
.......................................
66
3.5.1 BILDUNG VON KLEINEN SPRITZERN
...................................................................
67
3.5.2 VERHALTEN DER DAMPFKAPILLARE BEI DER ENTSTEHUNG VON
SCHMELZAUSWUERFEN......................................................................................................
69
3.5.2.1
MODELLVORSTELLUNG....................................................................................
71
3.6 VERHALTEN DER DAMPFKAPILLARE BEI DER BILDUNG VON
POREN..................................73
3.7 EINFLUSS DER SCHWEISSGESCHWINDIGKEIT AUF DAS VERHALTEN DER
DAMPFKAPILLARE . 75
3.8 EINFLUSS DER LASERLEISTUNG AUF DAS VERHALTEN DER DAMPFKAPILLARE
.....................
77
3.9 EINFLUSS DER STRECKENENERGIE AUF DAS VERHALTEN DER DAMPFKAPILLARE
.................
79
3.10 AUSWIRKUNG DES KAPILLARVERHALTENS AUF DIE
NAHTGEOMETRIE................................81
3.11 INTERPRETATION ZUM KAPILLARVERHALTEN HINSICHTLICH DER
PROZESSGRENZEN
..............
85
4 ERWEITERN DER PROZESSGRENZEN BEIM
LASERSTRAHLSCHWEISSEN..............................88
4.1 ZEITLICHE AENDERUNG DER LASERLEISTUNG
(LEISTUNGSMODULATION).............................89
4.1.1 BEGRIFFSBESTIMMUNG
...................................................................................
91
4.1.2 VERHALTEN DER KAPILLARE BEI DER LEISTUNGSMODULATION
............................
92
4.1.2.1 ZULAESSIGE
EINSCHWEISSTIEFENSCHWANKUNG................................................95
4.1.2.2 EINFLUSS DER MODULATIONSFREQUENZ A U F DIE EINSCHWEISSTIEFE
.................
97
4.1.3 EINFLUSS DER LEISTUNGSMODULATION AUF DIE ANZAHL DER NAHTDEFEKTE
......
99
4.1.3.1 EINFLUSS DER MODULATIONSFREQUENZ
.......................................................
100
4.1.3.2 EINFLUSS DER MODULATIONSTIEFE
..............................................................
101
4.1.3.3 EINFLUSS DER
SCHWEISSGESCHWINDIGKEIT..................................................102
4.1.3.4 EINFLUSS DES FOKUSDURCHMESSERS
..........................................................
103
4.1.4 AUSWIRKUNGEN DER LEISTUNGSMODULATION AUF DIE NAHTZEICHNUNG
.......
104
4.1.5 ZUSAMMENFUHRUNG DER ERGEBNISSE DER LEISTUNGSMODULATION
...............
109
4.2 STEIGERUNG DER LASERLEISTUNG
...............................................................................
114
4.2.1 VERHALTEN DER KAPILLARE BEIM SCHWEISSEN MIT LEISTUNGEN P 5 K W
... 115
4.2.2 EINFLUSS DER LASERLEISTUNG ( 5 KW) AUF DIE ANZAHL AN
NAHTDEFEKTEN. 120
4.2.3 AUSBILDUNG DER NAHTFORM BEIM SCHWEISSEN MIT LEISTUNGEN 5 KW ...
124
4.2.4 ZUSAMMENFUHRUNG DER ERGEBNISSE MIT LASERLEISTUNGEN 5 K W
........
125
5 UEBERTRAGUNG DER ERGEBNISSE ZUR ERWEITERUNG DER PROZESSGRENZEN
..............
130
6
ZUSAMMENFASSUNG..................................................................................................
132
7
LITERATURVERZEICHNIS...............................................................................................
136
8
DANKSAGUNG..............................................................................................................145
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