Optische Tomographie: Online Prozessüberwachung für das selektive Laserschmelzen
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| Format: | Thesis Book |
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Düren
Shaker
2019
|
| Edition: | 1. Auflage |
| Series: | Berichte aus der Fertigungstechnik
|
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| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
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INHALTSVERZEICHNIS
ABKUERZUNGEN
UND
FORMELZEICHEN
.
IV
1
EINLEITUNG
.
1
1.1
MOTIVATION
.
1
1.2
ZIELSETZUNG
.
3
1.3
AUFBAU
DER
ARBEIT
.
4
2
STAND
DER
TECHNIK
.
6
2.1
PULVERBETTBASIERTES
LASERSTRAHLSCHMELZEN
.
6
2.1.1
GRUNDLAGEN
UND
VERFAHRENSPRINZIP
.
6
2.1.2
PROZESSFUEHRUNG
UND
BELICHTUNGSSTRATEGIE
.
9
2.1.3
SCHMELZ-
UND
ERSTARRUNGSPROZESS
.
13
2.1.4
WICHTIGE
EINFLUSSFAKTOREN
UND
PROZESSPARAMETER
.
16
2.1.5
BALLING
UND
GEFUEGEFEHLER
.24
2.2
OPTISCHE
ONLINE-PROZESSUEBERWACHUNG
BEIM
SLM
.
33
2.3
ABGRENZUNG
ZU
THERMOGRAFISCHEN
OFF-AXIS-
UEBERWACHUNGSSYSTEMEN
.
39
3
OPTISCHE
TOMOGRAPHIE
-
EIN
NEUES
SYSTEM
ZUR
PROZESSUEBERWACHUNG
.
41
3.1
MATERIAL,
METHODIK
UND
VERWENDETE
KOMPONENTEN
.
41
3.1.1
GRUNDIDEE
DES
UEBERWACHUNGSSYSTEMS
.
41
3.1.2
SLM-ANLAGE
.
42
3.1.3
KAMERASYSTEM
UND
OPTISCHE
KOMPONENTEN
. 44
3.1.4
VERWENDETER
WERKSTOFF
-
INCONEL?
18
.46
3.1.5
VERWENDETES
PULVERMATERIAL
.47
3.2
QUALIFIZIERUNG
DES
KAMERASYSTEMS
. 49
3.2.1
LINEARITAET
UND
ZEITLICHE
AUFLOESUNG
.
50
3.2.2
RADIOMETRISCHE
AUFLOESUNG
.
53
3.2.3
GEOMETRISCHE
AUFLOESUNG
UND
RAHMENBEDINGUNGEN
.
55
3.3
CHARAKTERISIERUNG
DER
UEBERWACHUNGSAUFGABE
.60
3.3.1
SCHMELZBADGEOMETRIE
. 60
3.3.2
SPEKTRALE
EIGENSCHAFTEN
DES
SCHMELZBADES
.64
3.3.3
THERMISCHES
FELD
.69
3.4
REALISIERUNG
DER
OPTISCHEN
TOMOGRAPHIE
.
73
3.4.1
AUSWAHL
SPEKTRALBEREICH
. 74
3.4.2
BLENDE
UND
INTENSITAETSDAEMPFUNG
.
76
3.4.3
EINHAUSUNG
UND
PROZESSKAMMERABDICHTUNG
.
76
3.4.4
FILTERUNG
UND
AUFNAHMEALGORITHMIK
.
77
3.4.5
BELICHTUNGSZEIT
UND
INTENSITAETSSCHWELLE
.
82
3.4.6
FAZIT
.
83
4
CHARAKTERISIERUNG
DES
STANDARDPROZESSES
UND
SYSTEMATISCHE
ABWEICHUNGEN
.
84
4.1
METHODIK
.
84
4.1.1
VORGEHEN
UND
VERSUCHSBAUJOB
.
84
4.1.2
KENNWERTE
UND
AUSWERTUNG
.85
4.1.3
ERMITTLUNG
EINES
FUNKTIONALEN
ZUSAMMENHANGS
.
92
4.2
EIGENSCHAFTEN
UNTER
STANDARDBEDINGUNGEN
. 93
4.2.1
EINFLUSS
DES
HATCHWINKELS
UND
DES
VERSATZES
.
93
4.2.2
EINFLUSS
DER
BAUPOSITION
. 95
4.2.3
EINFLUSS
DER
ZWISCHENLAGENTEMPERATUR
UND
DER
BAUHOEHE
.
98
4.2.4
EINFLUSS
DER
BAUTEILGEOMETRIE
UND
BAUJOBANORDNUNG
.
105
4.3
EMPFINDLICHKEIT
DES
SYSTEMS
GEGENUEBER
AENDERUNGEN
DER
WIRKGROESSEN
.
106
4.3.1
STATISTISCHE
VERSUCHSPLANUNG
.
107
4.3.2
ZIELGROESSEN
.
111
4.3.3
VERSUCHSDURCHFUEHRUNG
.
114
4.3.4
KOMPENSATION
PROZESSIMMANENTER
EINFLUSSGROESSEN
AUF
DIE
OT-DATEN
.
115
II
4.3.5
ERGEBNISSE
.
117
4.4
ANWENDUNG
DER
UEBERWACHUNG
IM
SERIENPROZESS
.
130
4.4.1
ABLEITUNG
VON
TOLERANZGRENZEN
FUER
DIE
PROZESSUEBERWACHUNG.
130
4.4.2
ANWENDUNGSBEISPIELE
UND
MOEGLICHKEITEN
.
135
5
DETEKTION
VON
LOKALEN
EINZELEFFEKTEN
.
138
5.1
PROCESS
FLIPPING
-
COLDSPOTS
.
139
5.2
PULVERKONTAMINATION
.
142
5.3
PULVERAUFWURF
.
144
5.3.1
BESCHREIBUNG
DER
PROZESSSTOERUNG
.
144
5.3.2
VERSUCHSDURCHFUEHRUNG
ZUR
PROVOKATION
VON
PULVERAUFWUERFEN
.
146
5.3.3
ERGEBNISSE
.
147
5.4
HOTSPOT
-
DEFOKUSSIERUNG
DES
LASERS
.
154
5.4.1
BESCHREIBUNG
DER
PROZESSSTOERUNG
.
155
5.4.2
VERSUCHSDURCHFUEHRUNG
.
155
5.4.3
ERGEBNISSE
.
157
5.5
PRUEFUNG
AUF
LOKALE
PROZESSABWEICHUNGEN
.
164
5.5.1
GENERISCHES
VORGEHEN
ZUR
BAUJOBANALYSE
.
164
5.5.2
VALIDIERUNG
DES
VORGESCHLAGENEN
ALGORITHMUS
.
169
6
FAZIT
UND
AUSBLICK
.
176
LITERATURVERZEICHNIS
.
179
ABBILDUNGSVERZEICHNIS
.
196
TABELLENVERZEICHNIS
.
203
VEROEFFENTLICHUNGEN
.
204
LISTE
DER
PATENTE
UND
PATENTEINREICHUNGEN
.
205
LEBENSLAUF
.
207
III |
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