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Diese Diplomarbeit befasst sich allgemein mit einem Vergleich von verschiedenen drahtlosen Smart-Home-Systemen. Darüber hinaus soll diese Arbeit auch als Grundlage für den neuen Ausbildungsberuf Elektroniker für Gebäudesystemintegration in Deutschland dienen. Nachdem im ersten Kapitel die Grundlagen erklärt werden, folgen die gängigsten SmartHome-Lösungen in Deutschland. Für eine Auswahl verschiedener Standards wurden dann diverse Musterkoffer gebaut, die ich zuvor selbst entworfen habe. Die nähere Beschreibung dazu und die einzelnen Standards werden in Kapitel 6 näher erläutert. Um die einzelnen Standards in einem übergeordneten System zu vernetzen, wird anschließend die Anbindung an den „Eisbär“ (Visualisierungssoftware) detailliert beschrieben.
Am Ende dieser Arbeit erfolgt eine Zusammenfassung und Gegenüberstellung der verschiedenen Funkstandards. Außerdem ein Ausblick auf die Ausbildung zum Elektroniker für Gebäudesystemintegration und die Zukunft im Bereich Smart Home Automation.
Im Rahmen dieser Masterarbeit werden umfangreiche Untersuchungen zur Oberflächentexturierung von Kupfer und Aluminium mittels ultrakurz gepulster Laserstrahlung durchgeführt. Auf Basis einer breiten Variation der Laser- und Prozessparameter wird eine detaillierte Analyse und Klassifizierung der realisierbaren Oberflächen-Mikro- und Nanostrukturen durchgeführt. Neben den bekannten Kennwerten der Oberflächenrauheit werden die Oberflächentexturen auf Basis der gemessenen 3D-Höhenprofile durch die fraktalen Kennzahlen Lakunarität und fraktale Dimension charakterisiert. Eine Klassifizierung in unterschiedliche Oberflächentexturkategorien erfolgt sowohl durch manuelle Klassifizierung als auch durch einen automatisierten Klassifizierungsansatz mittels Anwendung des k-Means-Clustering-Algorithmus. Der Einfluss verschiedener Laser- und Prozessparameter auf die Ausbildung der beobachteten Oberflächentexturen wird ausführlich diskutiert. Verschiedene physikalische Zusammenhänge und Entstehungsmechanismen bei der Ausbildung unterschiedlicher Mikro- und Nano-Oberflächenstrukturen werden aufgezeigt und tragen zu einem erweiterten Verständnis der komplexen Wechselwirkungsprozesse zwischen Laserstrahlung und Material bei. Durch die Verwendung von Galvanometer- und Polygonscansystemen zur Hochgeschwindigkeits-Strahlablenkung in Kombination mit einer hochrepetierenden Laserstrahlquelle ist bei vielen Oberflächentexturen eine Skalierung der Flächenrate in den Bereich mehrerer 100 cm²/min möglich, wodurch das Verfahren der Hochrate-Laseroberflächentexturierung zunehmend an Bedeutung bei der industriellen Realisierung großflächig funktionalisierter Oberflächen gewinnt.
Die vorliegende Arbeit wurden die Untersuchungen zur Laserstrahlschweißen einer Mischverbindung aus stranggepresstem Rohrmaterial AlMgSi1 an additiv hergestelltem Aluminiummaterial AlSi10Mg mit einem an der Hochschule Mittweida vorhandenen 10 kW Monomode Faserlaser durchgeführt. Ziel der Forschungen war geeignete Parameter herauszufinden, um einen prozesssicheren Fügeprozess mit möglichst wenigen Nahtunregelmäßigkeiten, vor allem mit geringer Porosität und hoher Einschweißtiefe, zu realisieren. Dazu wurden Schweißversuche mit verschiedenen Parametern, wie beispielsweise Leistung, Schweißgeschwindigkeit sowie Fokuslage durchgeführt. Zur Verifizierung der Ergebnisse wurde anschließend die Festigkeit der erzeugten Schweißnähte mittels Zugversuchs bewertet.
Die Masterarbeit behandelt die Laserbearbeitung von 1.4301 Edelstahl unter einer Wasserschicht mit ultrakurzen und ns-Pulsen im NIR. Die Ergebnisse werden in Bezug auf Abtrageffizienz und Qualität mit denen an Normalatmosphäre erreichten Ergebnissen verglichen. Weiterhin enthält die Arbeit ergänzende Untersuchungen, beispielsweise über das Transmissionsverhalten der Laserstrahlung, die Blasenbildung oder den Fokusshift in Wasseratmosphäre zur Erweiterung des Prozessverständnisses über das Laserabtragen in Wasser.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit ersten systematischen Untersuchungen zum Hochgeschwindigkeits-μSLM von Edelstahl. Die ultraschnelle Strahlablenkung wird mithilfe eines Polygonspiegelscanners realisiert. Auf Grundlage einer umfangreichen Literaturrecherche werden die physikalischen Vorgänge während der Bestrahlung eines Pulverbetts mit fokussierter Laserstrahlung erläutert. Das so gewonnene Wissen wird zur Entwicklung eines numerischen Modells für die Prozesssimulation genutzt. In experimentellen Untersuchungen wird der Einfluss der Scangeschwindigkeit, der Schichtdicke und des Linienabstandes auf die erzeugbaren Strukturen ermittelt. Die starke Verdampfung von Material während der Bestrahlung und die daraus folgenden Effekte werden ausführlich diskutiert und abschließend ein Überblick zur weiteren Optimierung des Verfahrens gegeben.
In der Arbeit hat man die Funktionalität eines firmeneigenen Versuchsstandes für das Selective Laser Melting getestet. Dabei wurden mehrere Bauteile gefertigt und diese hinsichtlich ihrer äußerlichen Beschaffenheit beurteilt. Es erfolgten mehrere Anpassungen bezüglich der Anlagenkomponenten und der gewählten Prozessparameter. Die Arbeit verdeutlicht die Vielfalt der Einflussfaktoren auf die Bauteilqualität und den Prozessablauf.
Ziel dieser Arbeit soll sein, eine Entscheidung über die Wirtschaftlichkeit der Roboterautomation an CNC-Drehmaschinen in der VSM GmbH zu treffen. Der Stand der heutigen Automatisierung ist für den Schwerpunkt Robotik genauer erläutert. Für die Untersuchung der Wirtschaftlichkeit dient die Analyse des Teilespektrums der VSM GmbH. Dabei wird auf das Gewicht, dem verwendetem Halbzeug, der Stückzahl und der Bearbeitungszeit für die jeweiligen betrachteten Aufträge eingegangen. Für eine Roboterautomation an der CNC-Drehmaschine und deren Peripherie sind mögliche Lösungsansätze aufgeführt. Zusammen mit
einer realistischen Kostenbetrachtung und der Auswertung aus den Analysen sowie Praxisarbeiten, lässt sich die einleitende Fragestellung klären und eine Aussage über die Rentabilität der Anschaffung einer Roboterautomation für die VSM GmbH treffen.
In diesem Projekt wird anhand der Ähnlichkeit von Ultraschallsignalen in derselben statischen Umgebung festgestellt, ob sich die Umgebung geändert hat. Durch die Verwendung unterschiedlicher Abdeckungen ändert sich die Umgebung und somit das vom Ultraschallmodul empfangene reflektierte Signal. . Dieses Gerät verwendet das „HC-SR04“-Modul, um das reflektierte Ultraschallsignal zu extrahieren, verwendet die MCU mit eingebautem Hochfrequenz-ADC zur Datenerfassung und verwendet dann Matlab, um die MCU-Daten zu analysieren. Durch kontinuierliche Optimierung des reflektierten Signals und Reduzierung des Rauschens erhält man das endgültige Vergleichsergebnis. Nach der Überprüfung kann dieses Ergebnis die Erwartungen erfüllen, um verschiedene Oberflächen unterzuscheiden.