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In der vorliegenden Arbeit geht es um das Laserschweißen von Kupfer. Dabei wird besonders auf die Nahtqualität geachtet und der Energieverbrauch registriert. Durch die speziellen Materialeigenschaften gestaltet sich das Schweißen dieses Materials sehr schwierig deshalb ist es auch notwendig durch grundlegende Untersuchungen geeignete Prozessparameter zu finden. In dieser Arbeit werden die speziellen Eigenschaften von Kupfer hinsichtlich des Laserschweißens erläutert, geeignete Laserparameter abgeleitet und die Schweißnahtqualität bewertet. Wesentlich sind noch die Durchführung von Schweißversuchen, die Bewertung des Energieverbrauchs und die Bewertung der optischen Eigenschaften der Kupferoberfläche. Anschließend werden die Ergebnisse ausgewertet.
Die vorliegende Arbeit befasst sich dem Fügen von Keramiksubstraten mittels Ytterbium-Faserlaser. Blindschweißungen an Aluminiumoxidkeramiken verschiedener Reinheit und Substratdicke werden hinsichtlich geeigneter Parametersätze untersucht. Die gewonnenen Erkenntnisse finden Anwendung beim Fügen von Proben zu Winkeln und im Stumpfstoß. Die erzeugten Fügestellen werden hinsichtlich Festigkeit, Rissverhalten und Schweißnahtgeometrie untersucht
Untersuchungen zum Generieren von 3D-Körpern mittels Mirkropulverauftragschweißen (Micro-Cladding)
(2010)
Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, den Aufbau von 3D- Körpern mittels Micro-Cladding genauer zu untersuchen. Dabei wird vor allem auf die Erzeugung von Spuren mit unterschiedlichem Querschnitt, Volumenkörpern und Gittern eingegangen werden. Zum Schluss werden noch einige Aussagen über den Prozess getroffen, die Ergebnisse zusammengefasst und Vorschläge zu Optimierung gegeben.
Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit dem Prototypen eines Dünndrahtför-derers, der zum Laserschweißen mit Draht als Zusatzmaterial eingesetzt werden soll. Der Drahtförderer ist in der Lage besonders kleine Drähte im Durchmesserbereich von 0,2 bis 0,5 mm zu fördern. Es sollen Untersuchungendurchgeführt werden, wobei die Schwerpunkte auf dem Laserauftrag- und Verbindungsschweißen liegen. Dabei sollen Musterteile bearbeitet werden und Parameter und Einstellungen gefunden werden, welche optimale Bearbeitungsergebnisse liefern. Der Drahtförderer hat drei mechanisch bewegliche Achsen. Diese ermöglichen es, dass eine eingesetzte Bildverarbeitung korrigierend in den Schweißprozess eingreift. Zusätzlich kann die Bildverarbeitung automatisch ein Einrichten der Bearbeitungsmaschine samt Drahtförderer im Vorfeld der Schweißung bewirken. Es wird beabsichtigt Regel- und Steuerstrategien aufzustellen, welche zur Erkennung und Korrektur von Fehlern dienen. Es sollen Fehler in der Positionierung als auch in der Geometrie der zu bearbei-tenden Teile betrachtet werden.
Ziel dieser Arbeit ist es, die Effizienz des Prozesses des Laserpulverauftragschweißens an der in Abschnitt 4. beschriebenen Anlage zu maximieren. Das heißt vor allem das eingesetzte Pulver vollständig und mit möglichst wenig Laserleistung PL umzusetzen. Um das Pulver maximal auszunutzen musste dabei der Pulverstrahl optimal geformt werden. Er sollte deshalb einen, auf den Laserstrahlfokus angepassten Pulverstrahlfokus besitzen und eine möglichst hohe Wechselwirkungszeit des Pulverstrahls mit dem Laserstrahl um diesen vollständig aufzuschmelzen. Dazu sollten die Pulverpartikel bei dem Austritt aus der Pulverdüse eine möglichst geringe Geschwindigkeit besitzen. Daher wurden zuerst die möglichen Einflussfaktoren untersucht, die diese Größen beeinflussen könnten. Anschließend wurde die Untersuchung laserseitig fortgeführt. Das heißt es wurde versucht mit den zuvor erlangten Erkenntnissen den Pulvernutzungsgrad η bei der Erzeugung von Auftragschweißspuren zu bestimmen und zu maximieren. Abschließend wurde noch untersucht wie viel Pulver bei einer bestimmten Laserleistung PL und guten Spurqualität maximal umgesetzt werden konnte. Ziel war es Parametersätze zu finden bei denen Auftragschweißspuren unterschiedlicher Spurhöhe h mit maximalem Pulvernutzungsgrad η und optimaler Ausnutzung der eingesetzten Laserleistung PL erzeugt werden konnte.