Untersuchung eines Zweistrahlprozesses als Ansatz zur Prozessstabilitätserhöhung des drahtbasierten Laserauftragschweißens:
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Aachen
Apprimus Verlag
2023
|
| Ausgabe: | 1. Auflage |
| Schriftenreihe: | Ergebnisse aus der Produktionstechnik
Band 10/2023 |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Volltext Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | IX, 141 Seiten Illustrationen, Diagramme 21 cm x 14.8 cm, 243 g |
| ISBN: | 9783985551514 |
| DOI: | 10.18154/RWTH-2023-02618 |
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|---|---|
| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS
..................................................................................................................................
I
FORMELZEICHEN
UND
ABKUERZUNGEN
.....................................................................................................
III
KURZZUSAMMENFASSUNG
.....................................................................................................................
VII
ABSTRACT
...............................................................................................................................................
IX
1
EINLEITUNG
UND
MOTIVATION
..........................................................................................................
1
2
STAND
DER
TECHNIK
IN
FORSCHUNG
UND
INDUSTRIE
........................................................................
3
2.1
LASERBEARBEITUNG
IN
DER
FERTIGUNGSTECHNIK
.....................................................................
3
2.2
ADDITIVE
FERTIGUNG
..............................................................................................................
8
2.2.1
POTENZIAL
DER
ADDITIVEN
FERTIGUNG
........................................................................
9
2.2.2
ADDITIVE
FERTIGUNGSPROZESSE
FUER
METALLISCHE
WERKSTOFFE
................................
10
2.3
DRAHTBASIERTES
LASERAUFTRAGSCHWEISSEN
(LMD-W)
.........................................................
14
2.3.1
FUNKTIONSWEISE
....................................................................................................
15
2.3.2
SCHMELZBADDYNAMIK
UND
DRAHT-SCHMELZBAD-INTERAKTION
..............................
18
2.3.3
BISHERIGE
UNTERSUCHUNGEN
ZUR
PROZESSSTABILISIERUNG
.....................................22
2.4
DER
ZWEISTRAHLPROZESS
BEIM
LASERSTRAHLHARTLOETEN
.........................................................
28
2.4.1
FUNKTIONSWEISE
...................................................................................................
28
2.4.2
BEOBACHTBARE
PHYSIKALISCHE
EFFEKTE
.................................................................
29
2.4.3
POTENZIAL
DES
ZWEISTRAHLPROZESSES
FUER
DIE
LMD-W-PROZESSSTABILISIERUNG
....31
2.5
ZWISCHENFAZIT
UND
FORSCHUNGSDEFIZIT
.............................................................................
32
3
AUFGABENSTELLUNG
UND
ZIELSETZUNG
.........................................................................................
33
4
VORGEHENSWEISE
UND
BETRACHTUNGSRAHMEN
...........................................................................
37
4.1
BETRACHTETE
WERKSTOFFE
....................................................................................................
37
4.2
VERWENDETE
SYSTEMTECHNIK
.............................................................................................
38
4.2.1
GESAMTSYSTEM,
KINEMATIK
UND
LASERSTRAHLQUELLEN
...........................................
38
4.2.2
BEARBEITUNGSKOPF
................................................................................................
41
4.3
ANALYSE
UND
UNTERSUCHUNGSMETHODEN
........................................................................
44
4.3.1
ANALOGIEPRUEFSTAENDE
...........................................................................................
45
4.3.2
LMD-W-PROZESS
UND
PROBENCHARAKTERISIERUNG
................................................
48
INHALTSVERZEICHNIS
5
UNTERSUCHUNG
DER
PHYSIKALISCHEN
EINZELEFFEKTE
.....................................................................
53
5.1
PHAENOMENOLOGISCHE
BETRACHTUNG
DES
PULSLASEREINFLUSSES
AUF
DIE
ABSORPTION
..........
53
5.2
QUANTIFIZIERUNG
UND
INTERPRETATION
DER
TEMPERATURENTWICKLUNG
IM
BAUTEIL
............
61
5.3
PHAENOMENOLOGISCHE
BETRACHTUNG
DER
PULSLASERINDUZIERTEN
VERDAMPFUNG
UND
KRAFTWIRKUNG
.....................................................................................................................
70
5.4
ERMITTLUNG
DES
KRAFTEINFLUSSES
AUF
DIE
EINZELSCHWEISSRAUPENGEOMETRIE
....................
74
5.5
TEILMODELLE
PULSLASERINDUZIERTE
KRAFT
UND
ABSORPTION
................................................
78
5.6
ZWISCHENFAZIT
....................................................................................................................
81
6
UNTERSUCHUNG
DER
EFFEKTINTERAKTION
........................................................................................
83
6.1
SCHMELZBADDYNAMISCHES
VERHALTEN
UND
DRAHT-SCHMELZBAD-INTERAKTION
..................
83
6.2
VERGROESSERUNG
DES
STABILEN
PROZESSFENSTERS
FUER
EINZELNE
LMD-W-SCHWEISSRAUPEN
..90
6.3
GESAMTGESTALTUNGSMODELL
ZWEISTRAHL-LMD-W-PROZESS
................................................
95
6.4
ZWISCHENFAZIT
....................................................................................................................
96
7
VALIDIERUNG
ANHAND
DES
SCHICHT
UND
DREIDIMENSIONALEN
AUFTRAGS
....................................
99
7.1
EINFLUSS
DER
SCHICHTOBERFLAECHE
AUF
DIE
PROZESSSTABILITAET
...............................................
99
7.2
VERKLEINERUNG
DER
OBERFLAECHENWELLIGKEIT
....................................................................103
7.3
REDUKTION
DER
OBERFLAECHENKONTURABWEICHUNG
...........................................................107
7.4
ABSORPTIONSBEDINGTE
VERBESSERUNG
DER
ANBINDUNG
UND
DES
WEZ-VERLAUFS
..........
109
7.5
GESAMTFAZIT
.....................................................................................................................
112
8
PRAXISRELEVANZ
DER
VERSUCHSERGEBNISSE
..................................................................................
115
9
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
............................................................................................
119
LITERATURVERZEICHNIS
..........................................................................................................................
123
ANHANG
..............................................................................................................................................
137
A
DEFINITIONEN
.....................................................................................................................137
B
FORMELN
UND
HERLEITUNGEN
............................................................................................
138
C
ERGAENZENDE
MESSERGEBNISSE
.........................................................................................
140
|
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INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS
.
I
FORMELZEICHEN
UND
ABKUERZUNGEN
.
III
KURZZUSAMMENFASSUNG
.
VII
ABSTRACT
.
IX
1
EINLEITUNG
UND
MOTIVATION
.
1
2
STAND
DER
TECHNIK
IN
FORSCHUNG
UND
INDUSTRIE
.
3
2.1
LASERBEARBEITUNG
IN
DER
FERTIGUNGSTECHNIK
.
3
2.2
ADDITIVE
FERTIGUNG
.
8
2.2.1
POTENZIAL
DER
ADDITIVEN
FERTIGUNG
.
9
2.2.2
ADDITIVE
FERTIGUNGSPROZESSE
FUER
METALLISCHE
WERKSTOFFE
.
10
2.3
DRAHTBASIERTES
LASERAUFTRAGSCHWEISSEN
(LMD-W)
.
14
2.3.1
FUNKTIONSWEISE
.
15
2.3.2
SCHMELZBADDYNAMIK
UND
DRAHT-SCHMELZBAD-INTERAKTION
.
18
2.3.3
BISHERIGE
UNTERSUCHUNGEN
ZUR
PROZESSSTABILISIERUNG
.22
2.4
DER
ZWEISTRAHLPROZESS
BEIM
LASERSTRAHLHARTLOETEN
.
28
2.4.1
FUNKTIONSWEISE
.
28
2.4.2
BEOBACHTBARE
PHYSIKALISCHE
EFFEKTE
.
29
2.4.3
POTENZIAL
DES
ZWEISTRAHLPROZESSES
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DIE
LMD-W-PROZESSSTABILISIERUNG
.31
2.5
ZWISCHENFAZIT
UND
FORSCHUNGSDEFIZIT
.
32
3
AUFGABENSTELLUNG
UND
ZIELSETZUNG
.
33
4
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UND
BETRACHTUNGSRAHMEN
.
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4.1
BETRACHTETE
WERKSTOFFE
.
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VERWENDETE
SYSTEMTECHNIK
.
38
4.2.1
GESAMTSYSTEM,
KINEMATIK
UND
LASERSTRAHLQUELLEN
.
38
4.2.2
BEARBEITUNGSKOPF
.
41
4.3
ANALYSE
UND
UNTERSUCHUNGSMETHODEN
.
44
4.3.1
ANALOGIEPRUEFSTAENDE
.
45
4.3.2
LMD-W-PROZESS
UND
PROBENCHARAKTERISIERUNG
.
48
INHALTSVERZEICHNIS
5
UNTERSUCHUNG
DER
PHYSIKALISCHEN
EINZELEFFEKTE
.
53
5.1
PHAENOMENOLOGISCHE
BETRACHTUNG
DES
PULSLASEREINFLUSSES
AUF
DIE
ABSORPTION
.
53
5.2
QUANTIFIZIERUNG
UND
INTERPRETATION
DER
TEMPERATURENTWICKLUNG
IM
BAUTEIL
.
61
5.3
PHAENOMENOLOGISCHE
BETRACHTUNG
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PULSLASERINDUZIERTEN
VERDAMPFUNG
UND
KRAFTWIRKUNG
.
70
5.4
ERMITTLUNG
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KRAFTEINFLUSSES
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EINZELSCHWEISSRAUPENGEOMETRIE
.
74
5.5
TEILMODELLE
PULSLASERINDUZIERTE
KRAFT
UND
ABSORPTION
.
78
5.6
ZWISCHENFAZIT
.
81
6
UNTERSUCHUNG
DER
EFFEKTINTERAKTION
.
83
6.1
SCHMELZBADDYNAMISCHES
VERHALTEN
UND
DRAHT-SCHMELZBAD-INTERAKTION
.
83
6.2
VERGROESSERUNG
DES
STABILEN
PROZESSFENSTERS
FUER
EINZELNE
LMD-W-SCHWEISSRAUPEN
.90
6.3
GESAMTGESTALTUNGSMODELL
ZWEISTRAHL-LMD-W-PROZESS
.
95
6.4
ZWISCHENFAZIT
.
96
7
VALIDIERUNG
ANHAND
DES
SCHICHT
UND
DREIDIMENSIONALEN
AUFTRAGS
.
99
7.1
EINFLUSS
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SCHICHTOBERFLAECHE
AUF
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PROZESSSTABILITAET
.
99
7.2
VERKLEINERUNG
DER
OBERFLAECHENWELLIGKEIT
.103
7.3
REDUKTION
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OBERFLAECHENKONTURABWEICHUNG
.107
7.4
ABSORPTIONSBEDINGTE
VERBESSERUNG
DER
ANBINDUNG
UND
DES
WEZ-VERLAUFS
.
109
7.5
GESAMTFAZIT
.
112
8
PRAXISRELEVANZ
DER
VERSUCHSERGEBNISSE
.
115
9
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
.
119
LITERATURVERZEICHNIS
.
123
ANHANG
.
137
A
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.137
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HERLEITUNGEN
.
138
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