Prozessketten zum Laserstrahlschweißen von flachleiterbasierten Formspulenwicklungen für automobile Traktionsantriebe:
Gespeichert in:
1. Verfasser: | |
---|---|
Format: | Abschlussarbeit Buch |
Sprache: | German |
Veröffentlicht: |
Erlangen
FAU University Press
2020
|
Schriftenreihe: | FAU Studien aus dem Maschinenbau
Band 354 |
Schlagworte: | |
Online-Zugang: | Volltext Volltext Volltext Volltext Inhaltsverzeichnis |
Beschreibung: | xiv, 206 Seiten Illustrationen, Diagramme 24 cm x 17 cm, 626 g |
ISBN: | 9783961473564 3961473560 9783961473571 |
DOI: | 10.25593/978-3-96147-357-1 |
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adam_text |
INHALTSVERZEICHNIS
FORMELZEICHEN-
UND
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS
.
IX
1
EINLEITUNG
UND
ZIELSETZUNG
.
R
2
KONTAKTIERUNG
IM
KONTEXT
DER
PRODUKTION
ELEKTRISCHER
TRAKTIONSANTRIEBE
.
5
2.1
WEITERENTWICKLUNG
ELEKTRISCHER
ANTRIEBE
DURCH
AUTOMOBILE
ANFORDERUNGEN
.
6
2.1.1
MOBILITAETSTRANSFORMATION DURCH
DIE
ELEKTRIFIZIERUNG
DES
AUTOMOBILEN
ANTRIEBSSTRANGS
.
7
2.1.2
ANFORDERUNGEN
AN
MASCHINEN
ZUR
ELEKTRIFIZIERUNG
DES
ANTRIEBSSTRANGS
.
9
2.1.3
POTENZIALE
PRODUKTSEITIGER
OPTIMIERUNGEN
.
11
2.2
WANDEL
DER
PRODUKTIONSTECHNOLOGIEN
FUER
DIE
HERSTELLUNG
VON
STATORWICKLUNGEN
.
14
2.2.1
ETABLIERTE
TECHNOLOGIEN
ZUR
WICKLUNGSHERSTELLUNG
.
15
2.2.2
HERSTELLUNG
VON
FORMSPULENWICKLUNGEN
.
16
2.2.3
PRODUKTIONSTECHNISCHE
POTENZIALE
UND
HERAUSFORDERUNGEN
.
19
2.3
KONTAKTIERUNG
FLACHLEITERBASIERTER
FORMSPULENWICKLUNGEN
.
20
2.3.1
PROZESSTECHNOLOGIEN
ZUM
FUEGEN
VON
WICKLUNGEN
.
21
2.3.2
ABTRAG
DER
ISOLATIONSSCHICHT
VON
KUPFERLEITERN
.
28
2.3.3
ANWENDUNGSSZENARIEN
UND
TECHNOLOGISCHE
POTENZIALE
VON
KONTAKTIERUNGSTECHNOLOGIEN
.
30
2.4
KONTAKTIERUNG
VON
WICKLUNGEN
IM
LASERSTRAHLSCHWEISSVERFAHREN
.
32
2.4.1
HERAUSFORDERUNGEN
BEIM
SCHWEISSEN
VON
KUPFER
MIT
LASERSTRAHLUNG
.
33
2.4.2
SYSTEMTECHNIK
ZUM
FUEGEN
VON
KUPFERWERKSTOFFEN
.
35
2.4.3
PROZESSOPTIMIERUNGEN
ZUM
SCHWEISSEN
VON
KUPFERWERKSTOFFEN
MIT
INFRAROTER
LASERSTRAHLUNG
.
37
2.5
ABLEITUNG
DES
FORSCHUNGSBEDARFS
UND
LOESUNGSWEG
DER
ARBEIT
.
39
V
3
KAUSALITAETEN
BEIM
LASERSTRAHLSCHWEISSEN
VON
F
ORMSPULENWICKLUNGEN
.
43
3.1
PROZESSKETTEN
ZUR
SERIENTAUGLICHEN
HERSTELLUNG
FLACHLEITERBASIERTER
FORMSPULENWICKLUNGEN
.
45
3.2
WECHSELWIRKUNGEN
LASERBASIERTER
KONTAKTIERUNGSTECHNOLOGIEN
ENTLANG
DER
PROZESSKETTE
.
49
3.3
ERMITTLUNG
UND
DARSTELLUNG
PROZESSUEBERGREIFENDER
ABHAENGIGKEITEN
.
51
4
ABTRAG
DER
ISOLATION
VON
KUPFERLACKDRAEHTEN
FUER
FORMSPULENWICKLUNGEN
.
55
4.1
QUANTIFIZIERUNG
VON
LACKRUECKSTAENDEN
MITTELS
FLUORESZENZMESSUNG
.
56
4.1.1
MESSUNG
DER
FLUORESZENZ
ORGANISCHER
VERBINDUNGEN
.
56
4.1.2
QUALIFIZIERUNG
DER
FLUORESZENZMESSUNG
ZUR
ERFASSUNG
VON
LACKRUECKSTAENDEN
.
58
4.2
LASERBASIERTER
ABTRAG
DES
ISOLATIONSMATERIALS
VON
RECHTECKIGEN
KUPFERDRAEHTEN
.
60
4.2.1
EXPERIMENTELLER
VERGLEICH
LASERBASIERTER
ABTRAGSPROZESSE
FUER
RECHTECKIGEN
KUPFERLACKDRAHT
.
61
4.2.2
PROZESSBEZOGENE
ABHAENGIGKEITEN
FUER
INFRAROTE
LASER
.
64
4.3
BENCHMARK
MIT
ALTERNATIVEN
TECHNOLOGIEN
UND
FAZIT
.
69
5
PROZESSEMFLUSSGROESSEN
BEIM
LASERSTRAHLSCHWEISSEN
VON
FORMSPULENWICKLUNGEN
.
71
5.1
THERMISCHE
WECHSELBEZIEHUNGEN
DES
FUEGEPROZESSES
.
73
5.1.1
NUMERISCHE
BESTIMMUNG
DER
TEMPERATURVERTEILUNG
.
74
5.1.2
EXPERIMENTELLE
VALIDIERUNG
DES
THERMISCHEN
MODELLS.
76
5.1.3
PARAMETERABHAENGIGE
ANALYSE
VON
TEMPERATURFELDERN
.
77
5.2
PROZESSBEZOGENE
EINFLUSSGROESSEN
DER
LASERBASIERTEN
KONTAKTIERUNG
.
79
5.2.1
ABHAENGIGKEIT
DER
KONTAKTSTELLENEIGENSCHAFTEN
VON
PROZESSPARAMETERN
.
84
5.2.2
AUSWIRKUNG
MASCHINENGEBUNDENER
EINFLUSSGROESSEN
.
98
5.2.3
WIRKBEZIEHUNGEN
ZWISCHEN
PROZESSERGEBNIS
UND
WERKSTUECKBESCHAFFENHEIT
.
100
VI
5.2.4
WECHSELWIRKUNG
DER
POSITIONIERUNG
DER
FORMSPULENENDEN
.
108
5.2.5
AUSWIRKUNG
DES
EINSATZES
VON
PROZESSGASEN
.
111
5.3
ZUSAMMENFASSUNG
UND
FAZIT
DER
PROZESSUNTERSUCHUNGEN
.
112
6
AUSLEGUNG
UND
BENCHMARK
DES
LASERBASIERTEN
FUEGEPROZESSES
.
117
6.1
VERIFIZIERUNG
DES
REFERENZPROZESSES
.
118
6.2
TECHNOLOGISCHER
UND
WIRTSCHAFTLICHER
VERGLEICH
MIT
ALTERNATIVEN
FUEGEVERFAHREN
.
122
6.3
ZUSAMMENFASSUNG
VON
POTENZIALEN
DES
LASERSTRAHLSCHWEISSENS
VON
FORMSPULENWICKLUNGEN
.
125
7
PROZESSKETTEN
ZUR
LASERBASIERTEN
KONTAKTIERUNG
VON
FORMSPULENWICKLUNGEN
.
127
7.1
PROZESSKETTENUEBERGREIFENDE
ABHAENGIGKEITEN
DES
LASERBASIERTEN
KONTAKTIERUNGSPROZESSES
.
127
7.1.1
PROZESSKETTENBEDINGTE
POSITIONSABWEICHUNGEN
DER
FORMSPULEN
.
128
7.1.2
GEOMETRISCHE
VARIATION
DER
FORMSPULENENDEN
DURCH
VORAUSGEHENDE
PROZESSSCHRITTE
.
133
7.1.3
STREUENDE
OBERFLAECHENEIGENSCHAFTEN
DER
FUEGEZONE
IN
FOLGE
DER
FORMSPULENHERSTELLUNG
.
135
7.2
INTEGRATION
DES
KONTAKTIERUNGSPROZESSES
IN
DIE
PROZESSKETTE
.
137
7.2.1
SYSTEMATISIERUNG
PROZESSKETTENUEBERGREIFENDER
WECHSELWIRKUNGEN
.
138
7.2.2
KONZEPTION
EINES
SYSTEMS
ZUR
PROZESSSICHEREN
KONTAKTIERUNG
VON
FORMSPULENWICKLUNGEN
.
141
7.3
ZUSAMMENFASSUNG
UND
FAZIT
PROZESSKETTENUEBERGREIFENDER
ABHAENGIGKEITEN
.
144
8
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
.
147
9
SUMMARY
AND
OUTLOOK
.
153
10
ANHANG
.
159
LITERATURVERZEICHNIS.
173
VII |
adam_txt |
INHALTSVERZEICHNIS
FORMELZEICHEN-
UND
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS
.
IX
1
EINLEITUNG
UND
ZIELSETZUNG
.
R
2
KONTAKTIERUNG
IM
KONTEXT
DER
PRODUKTION
ELEKTRISCHER
TRAKTIONSANTRIEBE
.
5
2.1
WEITERENTWICKLUNG
ELEKTRISCHER
ANTRIEBE
DURCH
AUTOMOBILE
ANFORDERUNGEN
.
6
2.1.1
MOBILITAETSTRANSFORMATION DURCH
DIE
ELEKTRIFIZIERUNG
DES
AUTOMOBILEN
ANTRIEBSSTRANGS
.
7
2.1.2
ANFORDERUNGEN
AN
MASCHINEN
ZUR
ELEKTRIFIZIERUNG
DES
ANTRIEBSSTRANGS
.
9
2.1.3
POTENZIALE
PRODUKTSEITIGER
OPTIMIERUNGEN
.
11
2.2
WANDEL
DER
PRODUKTIONSTECHNOLOGIEN
FUER
DIE
HERSTELLUNG
VON
STATORWICKLUNGEN
.
14
2.2.1
ETABLIERTE
TECHNOLOGIEN
ZUR
WICKLUNGSHERSTELLUNG
.
15
2.2.2
HERSTELLUNG
VON
FORMSPULENWICKLUNGEN
.
16
2.2.3
PRODUKTIONSTECHNISCHE
POTENZIALE
UND
HERAUSFORDERUNGEN
.
19
2.3
KONTAKTIERUNG
FLACHLEITERBASIERTER
FORMSPULENWICKLUNGEN
.
20
2.3.1
PROZESSTECHNOLOGIEN
ZUM
FUEGEN
VON
WICKLUNGEN
.
21
2.3.2
ABTRAG
DER
ISOLATIONSSCHICHT
VON
KUPFERLEITERN
.
28
2.3.3
ANWENDUNGSSZENARIEN
UND
TECHNOLOGISCHE
POTENZIALE
VON
KONTAKTIERUNGSTECHNOLOGIEN
.
30
2.4
KONTAKTIERUNG
VON
WICKLUNGEN
IM
LASERSTRAHLSCHWEISSVERFAHREN
.
32
2.4.1
HERAUSFORDERUNGEN
BEIM
SCHWEISSEN
VON
KUPFER
MIT
LASERSTRAHLUNG
.
33
2.4.2
SYSTEMTECHNIK
ZUM
FUEGEN
VON
KUPFERWERKSTOFFEN
.
35
2.4.3
PROZESSOPTIMIERUNGEN
ZUM
SCHWEISSEN
VON
KUPFERWERKSTOFFEN
MIT
INFRAROTER
LASERSTRAHLUNG
.
37
2.5
ABLEITUNG
DES
FORSCHUNGSBEDARFS
UND
LOESUNGSWEG
DER
ARBEIT
.
39
V
3
KAUSALITAETEN
BEIM
LASERSTRAHLSCHWEISSEN
VON
F
ORMSPULENWICKLUNGEN
.
43
3.1
PROZESSKETTEN
ZUR
SERIENTAUGLICHEN
HERSTELLUNG
FLACHLEITERBASIERTER
FORMSPULENWICKLUNGEN
.
45
3.2
WECHSELWIRKUNGEN
LASERBASIERTER
KONTAKTIERUNGSTECHNOLOGIEN
ENTLANG
DER
PROZESSKETTE
.
49
3.3
ERMITTLUNG
UND
DARSTELLUNG
PROZESSUEBERGREIFENDER
ABHAENGIGKEITEN
.
51
4
ABTRAG
DER
ISOLATION
VON
KUPFERLACKDRAEHTEN
FUER
FORMSPULENWICKLUNGEN
.
55
4.1
QUANTIFIZIERUNG
VON
LACKRUECKSTAENDEN
MITTELS
FLUORESZENZMESSUNG
.
56
4.1.1
MESSUNG
DER
FLUORESZENZ
ORGANISCHER
VERBINDUNGEN
.
56
4.1.2
QUALIFIZIERUNG
DER
FLUORESZENZMESSUNG
ZUR
ERFASSUNG
VON
LACKRUECKSTAENDEN
.
58
4.2
LASERBASIERTER
ABTRAG
DES
ISOLATIONSMATERIALS
VON
RECHTECKIGEN
KUPFERDRAEHTEN
.
60
4.2.1
EXPERIMENTELLER
VERGLEICH
LASERBASIERTER
ABTRAGSPROZESSE
FUER
RECHTECKIGEN
KUPFERLACKDRAHT
.
61
4.2.2
PROZESSBEZOGENE
ABHAENGIGKEITEN
FUER
INFRAROTE
LASER
.
64
4.3
BENCHMARK
MIT
ALTERNATIVEN
TECHNOLOGIEN
UND
FAZIT
.
69
5
PROZESSEMFLUSSGROESSEN
BEIM
LASERSTRAHLSCHWEISSEN
VON
FORMSPULENWICKLUNGEN
.
71
5.1
THERMISCHE
WECHSELBEZIEHUNGEN
DES
FUEGEPROZESSES
.
73
5.1.1
NUMERISCHE
BESTIMMUNG
DER
TEMPERATURVERTEILUNG
.
74
5.1.2
EXPERIMENTELLE
VALIDIERUNG
DES
THERMISCHEN
MODELLS.
76
5.1.3
PARAMETERABHAENGIGE
ANALYSE
VON
TEMPERATURFELDERN
.
77
5.2
PROZESSBEZOGENE
EINFLUSSGROESSEN
DER
LASERBASIERTEN
KONTAKTIERUNG
.
79
5.2.1
ABHAENGIGKEIT
DER
KONTAKTSTELLENEIGENSCHAFTEN
VON
PROZESSPARAMETERN
.
84
5.2.2
AUSWIRKUNG
MASCHINENGEBUNDENER
EINFLUSSGROESSEN
.
98
5.2.3
WIRKBEZIEHUNGEN
ZWISCHEN
PROZESSERGEBNIS
UND
WERKSTUECKBESCHAFFENHEIT
.
100
VI
5.2.4
WECHSELWIRKUNG
DER
POSITIONIERUNG
DER
FORMSPULENENDEN
.
108
5.2.5
AUSWIRKUNG
DES
EINSATZES
VON
PROZESSGASEN
.
111
5.3
ZUSAMMENFASSUNG
UND
FAZIT
DER
PROZESSUNTERSUCHUNGEN
.
112
6
AUSLEGUNG
UND
BENCHMARK
DES
LASERBASIERTEN
FUEGEPROZESSES
.
117
6.1
VERIFIZIERUNG
DES
REFERENZPROZESSES
.
118
6.2
TECHNOLOGISCHER
UND
WIRTSCHAFTLICHER
VERGLEICH
MIT
ALTERNATIVEN
FUEGEVERFAHREN
.
122
6.3
ZUSAMMENFASSUNG
VON
POTENZIALEN
DES
LASERSTRAHLSCHWEISSENS
VON
FORMSPULENWICKLUNGEN
.
125
7
PROZESSKETTEN
ZUR
LASERBASIERTEN
KONTAKTIERUNG
VON
FORMSPULENWICKLUNGEN
.
127
7.1
PROZESSKETTENUEBERGREIFENDE
ABHAENGIGKEITEN
DES
LASERBASIERTEN
KONTAKTIERUNGSPROZESSES
.
127
7.1.1
PROZESSKETTENBEDINGTE
POSITIONSABWEICHUNGEN
DER
FORMSPULEN
.
128
7.1.2
GEOMETRISCHE
VARIATION
DER
FORMSPULENENDEN
DURCH
VORAUSGEHENDE
PROZESSSCHRITTE
.
133
7.1.3
STREUENDE
OBERFLAECHENEIGENSCHAFTEN
DER
FUEGEZONE
IN
FOLGE
DER
FORMSPULENHERSTELLUNG
.
135
7.2
INTEGRATION
DES
KONTAKTIERUNGSPROZESSES
IN
DIE
PROZESSKETTE
.
137
7.2.1
SYSTEMATISIERUNG
PROZESSKETTENUEBERGREIFENDER
WECHSELWIRKUNGEN
.
138
7.2.2
KONZEPTION
EINES
SYSTEMS
ZUR
PROZESSSICHEREN
KONTAKTIERUNG
VON
FORMSPULENWICKLUNGEN
.
141
7.3
ZUSAMMENFASSUNG
UND
FAZIT
PROZESSKETTENUEBERGREIFENDER
ABHAENGIGKEITEN
.
144
8
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
.
147
9
SUMMARY
AND
OUTLOOK
.
153
10
ANHANG
.
159
LITERATURVERZEICHNIS.
173
VII |
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