Optimierung des Temperaturfeldes beim Laserstrahlhärten: = Optimization of the temperature field during laser hardening
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Aachen
Apprimus Verlag
2022
|
| Ausgabe: | 1. Auflage |
| Schriftenreihe: | Ergebnisse aus der Produktionstechnik
Band 22/2022 |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | kostenfrei Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | VI, 187 Seiten Illustrationen, Diagramme 21 cm x 14.8 cm, 282 g |
| ISBN: | 9783985550784 3985550786 |
| DOI: | 10.18154/RWTH-2022-06747 |
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|---|---|
| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
CONTENT
FORMELZEICHEN
UND
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS
..........................................................
III
1
EINLEITUNG
..............................................................................................................
1
2
STAND
DER
TECHNIK
IN
FORSCHUNG
UND
INDUSTRIE
................................................
3
2.1
PROZESSBESCHREIBUNG
UND
THEMATISCHE
ABGRENZUNG
....................................
3
2.2
WISSENSCHAFTLICHER
ERKENNTNISSTAND
ZUR
WERKSTOFFUMWANDLUNG
...................
7
2.2.1
EINFLUSS
DES
AUSGANGSGEFUEGES
AUF
DIE
AUFHEIZPHASE
.......................
7
2.2.2
THERMISCH
INDUZIERTE
EFFEKTE
WAEHREND
DER
HALTEPHASE
...................
10
2.2.3
BILDUNG
DES
GEHAERTETEN
GEFUEGES
BEI
DER
ABKUEHLUNG
.......................
11
2.2.4
FAZIT
ZUM
ZEIT-TEMPERATUR-VERLAUF
DES
HAERTEVORGANGS
..................
12
2.3
PROZESSTECHNISCHER
EINFLUSS
DER
STRAHLFORMUNGSSYSTEME
...........................
14
2.3.1
ABHAENGIGKEIT
DES
TEMPERATURFELDES
VON
INTENSITAETSVERTEILUNGEN
...14
2.3.2
INTENSITAETSVERTEILUNG
AN
DER
STRAHLUNGSQUELLE
.................................
18
2.3.3
OPTISCHE
ELEMENTE
ZUR
STATISCHEN
STRAHLFORMUNG
...........................
20
2.3.4
OPTISCHE
ELEMENTE
ZUR
DYNAMISCHEN
STRAHLFORMUNG
......................
25
2.3.5
FAZIT
ZU
DEN
TECHNISCH
EINGESETZTEN
INTENSITAETSVERLAEUFEN
...............
28
3
ZIELSETZUNG,
AUFGABENSTELLUNG
UND
VORGEHENSWEISE
....................................
31
4
BEWERTUNGSGROESSEN
DES
LASERSTRAHLHAERTENS
.....................................................
33
4.1
QUALITAETSMERKMALE
LASERSTRAHLGEHAERTETER
WERKSTUECKE
................................
33
4.2
FERTIGUNGSKOSTEN
STEIGERNDE
PROZESSMERKMALE
........................................
39
4.3
FAZIT
ZU
DEN
BEWERTUNGSGROESSEN
................................................................
44
5
MODELL
ZUR
QUANTITATIVEN
BESCHREIBUNG
DER
BEWERTUNGSGROESSEN
...................
45
5.1
AUFBAU
DES
MODELLS
...................................................................................
45
5.2
MODELLIERUNG
DES
TEMPERATURFELDES
...........................................................
47
5.3
BESCHREIBUNG
DER
METALLURGISCHEN
VORGAENGE
.............................................
50
5.3.1
AUSTENITBILDUNG
UND
HOMOGENISIERUNG
...........................................
50
5.3.2
BILDUNG
DES
GEHAERTETEN
GEFUEGES
BEI
DER
ABKUEHLUNG
......................
53
5.4
BESTIMMUNG
DER
QUALITAETSMERKMALE
DES
GEBILDETEN
GEFUEGES
....................
55
5.4.1
MODELLBESCHREIBUNG
DER
BASISMERKMALE
.......................................
55
5.4.2
MODELLBESCHREIBUNG
DER
RUECKWEISUNGSMERKMALE
.........................
55
5.4.3
MODELLBESCHREIBUNG
DER
LEISTUNGSMERKMALE
.................................
57
5.4.4
MODELLBESCHREIBUNG
WEITERER
BERECHNUNGSGROESSEN
........................
62
5.5
EXPERIMENTELLE
VERIFIKATION
VON
TEILMODELLEN
.............................................
67
5.6
FAZIT
ZUM
MODELL
........................................................................................
70
6
MODELLBASIERTE
BEWERTUNG
DES
STANDS
DER
TECHNIK
.......................................
73
6.1
VERIFIKATION
DES
MODELLS
AM
VERGLEICHSPROZESS
........................................
73
6.1.1
EXPERIMENTELLES
VORGEHEN
.............................................................
73
II
VERZEICHNISSE
6.1.2
AUSWERTUNG
DES
VERGLEICHSPROZESSES
..........................................
78
6.2
DEFINITION
DES
OPTIMUMS
FUER
DEN
VERGLEICHSPROZESS
..................................
88
7
MODELLBEGRUENDETE
HERLEITUNG
OPTIMIERTER
TEMPERATURFELDER
........................
93
7.1
GRUNDLEGENDEUEBERLEGUNGEN
.....................................................................
93
7.2
HERLEITUNG
OPTIMIERTER
TEMPERATURVERLAEUFE
.................................................
95
7.2.1
HOMOGENE
OBERFLAECHENTEMPERATUR
LATERAL
ZUM
VORSCHUB
............
95
7.2.2
HOMOGENE
OBERFLAECHENTEMPERATUR
IN
VORSCHUBRICHTUNG
...............
97
7.2.3
TEMPERATURFELDER
UNTER
EINFLUSS
DER
OXIDATION
.............................
104
7.2.4
TEMPERATURFELDER
ZUR
ERZEUGUNG
EINES
FEINKOERNIGEN
GEFUEGES
....
109
7.2.5
TEMPERATURFELD
ZUR
OPTIMIERUNG
DES
EIGENSPANNUNGSZUSTANDES
113
7.3
FAZIT
ZUR
MODELLBEGRUENDETEN
HERLEITUNG
....................................................
115
8
EXPERIMENTELLE
VALIDIERUNG
AUSGEWAEHLTER
PROFILE
..........................................
117
8.1
EXPERIMENTELLES
VORGEHEN
.........................................................................
117
8.2
VERSUCHE
MIT
ISOTHERMER
OBERFLAECHENTEMPERATUR
......................................
118
8.3
VERSUCHE
MIT
DEM
PROFIL
ZUR
REDUKTION
DER
KORNGROESSE
............................
125
8.4
VERSUCHE
ZUR
OPTIMIERTEN
EIGENSPANNUNG
................................................
129
8.5
FAZIT
ZUR
EXPERIMENTELLEN
VALIDIERUNG
......................................................
133
9
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
....................................................................
135
9.1
ZUSAMMENFASSUNG
....................................................................................
135
9.2
AUSBLICK
.....................................................................................................
137
LITERATURVERZEICHNIS
...............................................................................................
141
ANHANG
....................................................................................................................
163
ANHANG
A:
SIMULATIVE
NAEHERUNG
EINES
ISOTHERMEN
TEMPERATURFELDS
................
164
ANHANG
B:
ANNAEHERUNG
DER
EXPERIMENTELLEN
INTENSITAETSVERTEILUNG
....................
167
ANHANG
C:
HERLEITUNG
DES
TEMPERATURVERLAUFS
INNERHALB
DER
OXIDSCHICHT
.......
169
ANHANG
D:
PROZESSDIAGRAMME
..........................................................................
171
|
| adam_txt |
INHALTSVERZEICHNIS
CONTENT
FORMELZEICHEN
UND
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS
.
III
1
EINLEITUNG
.
1
2
STAND
DER
TECHNIK
IN
FORSCHUNG
UND
INDUSTRIE
.
3
2.1
PROZESSBESCHREIBUNG
UND
THEMATISCHE
ABGRENZUNG
.
3
2.2
WISSENSCHAFTLICHER
ERKENNTNISSTAND
ZUR
WERKSTOFFUMWANDLUNG
.
7
2.2.1
EINFLUSS
DES
AUSGANGSGEFUEGES
AUF
DIE
AUFHEIZPHASE
.
7
2.2.2
THERMISCH
INDUZIERTE
EFFEKTE
WAEHREND
DER
HALTEPHASE
.
10
2.2.3
BILDUNG
DES
GEHAERTETEN
GEFUEGES
BEI
DER
ABKUEHLUNG
.
11
2.2.4
FAZIT
ZUM
ZEIT-TEMPERATUR-VERLAUF
DES
HAERTEVORGANGS
.
12
2.3
PROZESSTECHNISCHER
EINFLUSS
DER
STRAHLFORMUNGSSYSTEME
.
14
2.3.1
ABHAENGIGKEIT
DES
TEMPERATURFELDES
VON
INTENSITAETSVERTEILUNGEN
.14
2.3.2
INTENSITAETSVERTEILUNG
AN
DER
STRAHLUNGSQUELLE
.
18
2.3.3
OPTISCHE
ELEMENTE
ZUR
STATISCHEN
STRAHLFORMUNG
.
20
2.3.4
OPTISCHE
ELEMENTE
ZUR
DYNAMISCHEN
STRAHLFORMUNG
.
25
2.3.5
FAZIT
ZU
DEN
TECHNISCH
EINGESETZTEN
INTENSITAETSVERLAEUFEN
.
28
3
ZIELSETZUNG,
AUFGABENSTELLUNG
UND
VORGEHENSWEISE
.
31
4
BEWERTUNGSGROESSEN
DES
LASERSTRAHLHAERTENS
.
33
4.1
QUALITAETSMERKMALE
LASERSTRAHLGEHAERTETER
WERKSTUECKE
.
33
4.2
FERTIGUNGSKOSTEN
STEIGERNDE
PROZESSMERKMALE
.
39
4.3
FAZIT
ZU
DEN
BEWERTUNGSGROESSEN
.
44
5
MODELL
ZUR
QUANTITATIVEN
BESCHREIBUNG
DER
BEWERTUNGSGROESSEN
.
45
5.1
AUFBAU
DES
MODELLS
.
45
5.2
MODELLIERUNG
DES
TEMPERATURFELDES
.
47
5.3
BESCHREIBUNG
DER
METALLURGISCHEN
VORGAENGE
.
50
5.3.1
AUSTENITBILDUNG
UND
HOMOGENISIERUNG
.
50
5.3.2
BILDUNG
DES
GEHAERTETEN
GEFUEGES
BEI
DER
ABKUEHLUNG
.
53
5.4
BESTIMMUNG
DER
QUALITAETSMERKMALE
DES
GEBILDETEN
GEFUEGES
.
55
5.4.1
MODELLBESCHREIBUNG
DER
BASISMERKMALE
.
55
5.4.2
MODELLBESCHREIBUNG
DER
RUECKWEISUNGSMERKMALE
.
55
5.4.3
MODELLBESCHREIBUNG
DER
LEISTUNGSMERKMALE
.
57
5.4.4
MODELLBESCHREIBUNG
WEITERER
BERECHNUNGSGROESSEN
.
62
5.5
EXPERIMENTELLE
VERIFIKATION
VON
TEILMODELLEN
.
67
5.6
FAZIT
ZUM
MODELL
.
70
6
MODELLBASIERTE
BEWERTUNG
DES
STANDS
DER
TECHNIK
.
73
6.1
VERIFIKATION
DES
MODELLS
AM
VERGLEICHSPROZESS
.
73
6.1.1
EXPERIMENTELLES
VORGEHEN
.
73
II
VERZEICHNISSE
6.1.2
AUSWERTUNG
DES
VERGLEICHSPROZESSES
.
78
6.2
DEFINITION
DES
OPTIMUMS
FUER
DEN
VERGLEICHSPROZESS
.
88
7
MODELLBEGRUENDETE
HERLEITUNG
OPTIMIERTER
TEMPERATURFELDER
.
93
7.1
GRUNDLEGENDEUEBERLEGUNGEN
.
93
7.2
HERLEITUNG
OPTIMIERTER
TEMPERATURVERLAEUFE
.
95
7.2.1
HOMOGENE
OBERFLAECHENTEMPERATUR
LATERAL
ZUM
VORSCHUB
.
95
7.2.2
HOMOGENE
OBERFLAECHENTEMPERATUR
IN
VORSCHUBRICHTUNG
.
97
7.2.3
TEMPERATURFELDER
UNTER
EINFLUSS
DER
OXIDATION
.
104
7.2.4
TEMPERATURFELDER
ZUR
ERZEUGUNG
EINES
FEINKOERNIGEN
GEFUEGES
.
109
7.2.5
TEMPERATURFELD
ZUR
OPTIMIERUNG
DES
EIGENSPANNUNGSZUSTANDES
113
7.3
FAZIT
ZUR
MODELLBEGRUENDETEN
HERLEITUNG
.
115
8
EXPERIMENTELLE
VALIDIERUNG
AUSGEWAEHLTER
PROFILE
.
117
8.1
EXPERIMENTELLES
VORGEHEN
.
117
8.2
VERSUCHE
MIT
ISOTHERMER
OBERFLAECHENTEMPERATUR
.
118
8.3
VERSUCHE
MIT
DEM
PROFIL
ZUR
REDUKTION
DER
KORNGROESSE
.
125
8.4
VERSUCHE
ZUR
OPTIMIERTEN
EIGENSPANNUNG
.
129
8.5
FAZIT
ZUR
EXPERIMENTELLEN
VALIDIERUNG
.
133
9
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
.
135
9.1
ZUSAMMENFASSUNG
.
135
9.2
AUSBLICK
.
137
LITERATURVERZEICHNIS
.
141
ANHANG
.
163
ANHANG
A:
SIMULATIVE
NAEHERUNG
EINES
ISOTHERMEN
TEMPERATURFELDS
.
164
ANHANG
B:
ANNAEHERUNG
DER
EXPERIMENTELLEN
INTENSITAETSVERTEILUNG
.
167
ANHANG
C:
HERLEITUNG
DES
TEMPERATURVERLAUFS
INNERHALB
DER
OXIDSCHICHT
.
169
ANHANG
D:
PROZESSDIAGRAMME
.
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