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Die Zielsetzung dieser Arbeit ist die Entwicklung eines Modells zur Überwachung des Tragezustands von Schutzausrüstungen. Durch die Veränderungen in den Ausgangswerten der Drucksensoren werden Daten erfasst, welche an einen Mikrocontroller übertragen, verarbeitet und schließlich an ein Anzeigemodul sowie ein Alarmsystem ausgegeben werden. Abschließend erfolgt die Echtzeitspeicherung der Überwachungsdaten auf einer SD-Karte
Die im Rahmen der Bachelorarbeit entwickelte Versuchsanlage ATLAS mit Überarbeitung und Bau neuer Gleismodule bzw. alte Gleismodule umbauen und neue Gleismodule bauen.
Um das Netzwerk mit neue Gleismodule bauen zu können, geht es in dieser Bachelorarbeit schwerpunktmäßig um den mechanischen Teil. Es soll einfach und präzise Gleismodule anhand von Zeichnungen ermöglicht werden.
Die nötigen Gleismodule werden in der Anlage ergänzt.
Das Thema der vorliegenden Arbeit ist Überarbeitung einer Ansteuerschaltung für magnetische Antriebe. Für die Überarbeitung wurde die bestehende Schaltung analysiert. Die Ersatzkomponenten wurden ausgewählt und getestet. Durch die Testergebnisse wurde besseren Lösungsansatz der Ansteuerschaltung untersucht.
In der nachfolgenden Arbeit werden drei Varianten der Kälteerzeugung hinsichtlich ihrer ökologischen sowie ökonomischen Eigenschaften näher betrachtet.
Dabei wird eine Kältemaschine mit R410a Kältemittel als Standardlösung bzw. gängige Basis herangezogen. Als erste alternative Variante werden Propan (R290) Kältemaschinen betrachtet. Um auch einen Vergleich zu einer alternativen
Antriebsenergie zu haben, wurde als zweite Variante die Kälteerzeugung mittels Gasmotorwärmepumpe in den Vergleich mit aufgenommen. Der Vergleich basiert auf einem großen Logistikzentrum mit enorm hohen internen Wärmelasten, sowie einer mechanischen Lüftungsanlage zur Einhaltung des
hygienischen Mindestluftwechsels sowie zur Ableitung der internen Wärmemengen.
Im Zuge der Mobilitätswende befasst sich die Arbeit mit öffentlicher Ladeinfrastruktur in Wohnquartieren. Wohnquartiere wurden bislang - als mögliche Standorte für Ladehubs – seitens diverser Betreiber weitestgehend noch nicht in Betracht gezogen. Daher beschäftigt sich die Arbeit mit der Auslegung und Planung einer Ladeinfrastruktur in einem ausgewählten Quartier. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf der Ermittlung des Ladeinfrastrukturbedarfs. Dieser wird anhand einer hypothetischen Analyse des Bestands an Elektrofahrzeugen zum gegenwärtigen Zeitpunkt sowie für das Jahr 2030 aufgezeigt. Aufbauend auf dieser Analyse wird ein technisches und wirtschaftliches Konzept zur Errichtung von Ladehubs im ausgewählten Quartier vorgestellt.
Gegenstand der Arbeit war die Entwicklung eines Verfahrens zur direkten alkali-schen galvanischen Verzinkung von nitrocarburiertenBauteilen.
Dafür sollten die nitrocarburierten Schichten zunächst analysiert und anschließend der Einfluss der Vorbehandlung auf die Beschichtungsvoraussetzungen für die nitrocarburierten Bauteile untersucht werden. Nach der Entwicklung einer
geeigneten Vorbehandlung sollte der Beschichtungsprozess für eine direkte alkalische Verzinkung optimiert werden. Anschließend wurden die erarbeiteten Ergebnisse aus den Laborversuchen auf eine Kleintrommelanlage überführt.
Parallel dazu sollte die Korrosionsbeständigkeit der Schichten durch die Einfüh-rung von Duplex-Schicht-Systemen signifikant gesteigert werden. Abschließend wurden die ermittelten Parameter der Vorbehandlung sowie Verzinkung überarbeitet und eine Feinabstimmung für die Kleinserienfertigung in einer Pilotanlage vorgenommen und getestet.
Der technologische Fortschritt hat die Automatisierung und Intelligenz in unserem Leben stark gefördert. Im täglichen Leben existieren Türen in den unterschiedlichsten Lebenswelten als Durchgänge, durch die Menschen gehen müssen. Die Steuerungsanforderungen für Türen sind vielfältig, einschließlich der Notwendigkeit, dass Sicherheitsschleusen einer komplexen Authentifizierung unterzogen werden müssen, um einen Alarm zu öffnen oder auszulösen. Die automatischen Sensortüren in der Mall können die Ankunft von Personen automatisch erkennen und sich automatisch öffnen, während die Kühlhaustüren die Funktion haben, sich automatisch zu öffnen und zu schließen. Mit der zunehmenden Automatisierung können Menschen den Zustand der Tür, d.h. offen oder geschlossen, genau bestimmen, was zu einem Trend zur Diversifizierung der Nachfrage nach Türsteuerung führt. Darüber hinaus gibt es im Kontext globaler Epidemien ein klareres Verständnis für die Bedrohung durch Infektionskrankheiten. Daher ist es in dieser besonderen Zeit besonders wichtig geworden, den Zustand der Tür zu überwachen und die Anzahl der Personen zu erfassen, die durch die Tür gehen. Wenn ein Feuer ausbricht, kann ein System, das automatisch die Anzahl der Personen aufzeichnet, dabei helfen, festzustellen, wie viele Personen sich noch im Raum befinden. Daher kann der Einsatz automatisierter Systeme anstelle herkömmlicher manueller Registrierungsmethoden diesen Prozess erleichtern.
Die vorliegende Arbeit behandelt die Bemessung einer
Scher-Lochleibungsverbindung. Die Nachweisführung erfolgt anhand der Bemessungsgrundlage der europäischen Norm EN 1993-1-8 aus dem Eurocode 3 und der FKM-Richtline. Diese Arbeit soll einen Vergleich zwischen den Bemessungsmethoden aus Maschinenbau und Stahlbau liefern. Zusätzlich soll eine Methode aufgezeigt werden für eine mögliche zukünftige Weiterentwicklung der FKM-Richtlinie
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Übertragung von Wissen aus der Forschung zum industriellen Anwender und zeigt neue Möglichkeiten einer erfolgreichen Transaktion in Form eines vom Wissenserzeuger initiierten Innovationsprozesses auf. Der Fokus liegt dabei in der Beachtung der Ziele beider Transfer-Partner und der grundlegenden Verständigung über die jeweiligen Prioritäten des daraus resultierenden Klärungsbedarfs. Am Beispiel einer Fallstudie wird der Wissenstransfer als integrativer Bestandteil der Innovation betrachtet, indem die Invention analysiert, ein potentieller Wissensempfänger gesucht und die Grundlagen für einen Transfer des Wissens in Patentform geschaffen werden.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung einer Existenzgründung im Bereich Smart Home in der Nische Zutritt zu Privathaushalten. Es wird anhand bestimmter Elemente eines Businessplans mit den Schwerpunkten Marktanalyse und Finanzplanung untersucht, ob die Gründung eines Unternehmens in diesem Bereich am Standort Bregenz rentabel erscheint.
Wirtschaftlicher Vergleich von drei verschiedenen Kälte- und Wärmeerzeugungsmöglichkeiten im Wohnbau. Außerdem werden vier verschiedene Abgabesystemen hinsichtlich der Anschaffungskosten und der Behaglichkeit verglichen, um somit ein ideales Konzept der Wärme- und Kältebereitstellung und deren Abgabe zu erreichen. Basierend auf den Grundlagen der Kälte- und Wärmeerzeugung und der Auslegung der Abgabesysteme wird das optimale System im Wohnbau ermittelt.
Diese Bachelorarbeit beinhaltet Kenntnisse über Windenergie, Windkraftanlagen und Windparks. Es ist notwendig, den Anteil der Windenergie im Stromnetz der letzten Jahrzehnte zu verstehen und daraus die Marktsituation abzuschätzen. Gleichzeitig ist es notwendig, die Grundkenntnisse von Windkraftanlagen zu beherrschen, z. B. das Erzeugen eines Blattauftriebs sowie die verschiedenen Arten von Windkraftanlagen und ihre Strukturen und Arbeitsprinzipien. Schließlich müssen wir die potenziellen Offshore Windparks verstehen, ihre Vor und Nachteile analysieren, wissen, wie man einen Standort auswählt, und die Offshore Windparks vergleichen, die China und Deutschland bauen oder planen zu bauen
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Einfluss verschiedener Wirkenergietechnologien auf die unter Reiblötauftragen erzeugten Funktionsschichten. Hierbei kommen verschiedene Lotwerkstoffe und Substrate zum Einsatz. Die erzielte Schicht gilt es hinsichtlich der erreichten Schichteigenschaften (Schichtbreite, Schichtdicke, Rauheit und Haftfestigkeit) zu untersuchen. DesWeiterensollderEinflussunterschiedlicherWirkenergienaufdenBolzenverschleißbetrachtet werden.
Die im Rahmen der Bachelorarbeit entwickelte ATLAS-Gleisanlage mit Verbesserung alter Gleismodule und Bau neuer Gleismodule, Löten und Einbau neuer Steckverbindung, bzw. Entscheidung der Löttemperatur, Form der Einbau. Außerdem werden einige Daten der Schienen gemessen, z.B. Widerstände und Temperatur.
Um den neue Empfänger zu entsprechen, wird die neue Programm von Balise geschrieben.
Die folgende Bachelorarbeit ist Teil des ATLAS-Systems im Studiengang Elektrotechnik der Hochschule Mittweida und basiert auf der Grundlage der „ Gedanken zur grundlegenden technischen Umgestaltung der Bahn “ [1] von Prof. Dr.-Ing. Christian Schulz.
ATLAS-Projekt wird von drei Teams vollbracht. Im meinen Team gibt es drei Mitglieder, sie sind Herr Hou Zhongshi und Herr He Xiang. In dem Team bin ich verantwortlich für die ATLAS-Weichenansteuerung über IR-Signal vom Fahrzeug aus.
Wie kann man einen grafische Oberfläche für eine Kommandozeilensoftware gestalten? Wie programmiert man sie, das sie plattformübergreifend ist und welche Programmiersprachen sind zu benutzen? Welche Komponenten benötigt man neben dem Videoencoder, um ein funktionierendes System aus der Hard- und Software aufzubauen? Diese und weitere Fragestellungen soll diese Diplomarbeit klären
Zweck dieser Abhandlung soll es sein sich den Vorteilen zu widmen, welche sich durch die Anwendung neuer Arbeitskonzepte, speziell im Bereich der Wissensarbeit, für Unternehmen und deren Mitarbeiter ergeben können. Diese richten sich sowohl an die Bedingungen an den jeweiligen Arbeitsorten, als auch an diverse smarte Werkzeuge, die Verbesserungen in der Bewältigung alltäglicher Aufgaben bewirken können.
Vor- und Nachteile der Einführung von SAFe in internationalen Großprojekten der Medizintechnik
(2021)
Die vorliegende Masterarbeit befasst sich mit etablierten klassischen und agilen Projektmanagementmethoden, insbesondere mit SAFe. Anhand eines beispielhaften Projekts der Medizintechnik werden ausgewählte Untersuchungsfelder von SAFe auf ihre Vor- und Nachteile, im Vergleich zu bisher angewendeten klassischen Projektmanagementmethoden, untersucht. Zu den ausgewählten Untersuchungsfeldern gehören die Projektplanung und Organisation, die Anforderungsdefinition, sowie der Testablauf und dessen Freigabeprozess.
Ziel des Bachelorprojektes ist es,den in Praxismodul konzipierten Versuchplatz, welche durch die Werkstatt der Hochschule Mittweida mechanisch angefertigt wurde,elektrisch zu verdrahten sowie die Inbetriebnahme der einzelnen Komponenten durchzuführen, Testprogramme anzufertigen und die einzelnen Schritte zu dokumentieren.Diese Dokumentation soll dabei all seine Art Bedienungsanleitung des Versuchsplatzes dienen. Somit wird den Studierenden/ Probanden die Handhabung und Funktionalität vermittelt.
Die Literaturrecherche hat gezeigt, dass es derzeit keine standardisierte Lösung für die Prüfung und Bewertung der Sensorleistung oder der ADAS-Funktionen in Bezug auf Verschmutzung und andere Umwelteinflüsse gibt. In Zukunft werden immer mehr Fahrzeuge fahrerlos unterwegs sein. Für diese Fahrzeuge ist die sensorgestützte Erfassung der Umgebung und damit auch die Erfassung der Sensorleistung von großer Bedeutung, um einen sicheren Betrieb zu gewährleisten. Daraus ergibt sich der Bedarf an geeigneten standardisierten Tests und die Problemstellung dieser Arbeit. Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung einer Methodik, um realistische und leicht reproduzierbare Verschmutzungszustände an Sensoren und Fahrzeugen experimentell abzubilden und deren Auswirkungen zu bewerten. Damit soll es möglich sein, die Detektionsleistung in Abhängigkeit vom Verschmutzungsgrad zu testen. Dazu sind geeignete Verschmutzungsmethoden zu entwickeln und in einem experimentellen Modellversuch anzuwenden. Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt auf der Entwicklung einer Methode speziell für kamerabasierte Systeme. Die zu entwickelnde Methodik soll auf alle Arten von kamerabasierten Fahrerassistenzsystemen anwendbar sein. Ziel ist es, die Systemgrenzen einfach und reproduzierbar zu ermitteln und in Abhängigkeit davon Freigaben für die Verschmutzungsresistenz solcher Systeme erteilen zu können, so dass sie dem Alltag standhalten und sicher betrieben werden können.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit Untersuchungen zur Verifizierung der Laserquellen zum Abtrag von parasitären Schichten. Die Proben waren die mit Inkjet-Technik gedruckte Silberleitbahnen auf PEN-Substrat. Die Untersuchungen wurden mit cw-Laseranlage und ns-Pulslaseranlage mit der Wellenlänge von 1064 nm unter Variierung von Laserparametern durchgeführt und die Ergebnisse wurden und in Kategorien eingeteilt und diskutiert.
Die Zielsetzung dieser Arbeit ist, den Leser ein allgemeines Verständnis über geschraubte Stirnplattenverbindungen zu vermitteln. Es wird auf grundlegende Themenbereiche für diese Anschlussform eingegangen. Des Weiteren werden ausgewählte Bemessungsverfahren für zweireihige Stirnplattenverbindungen beschrieben, beispielhaft dargestellt und graphisch verglichen. Die Vergleiche sollen die Ausnutzungsgrade und die Anwendungsgrenzen der Verfahren aufzeigen.
In der vorliegenden Bachelorarbeit werden geschweißte Kranbahnträger unter dem Aspekt der Wirtschaftlichkeit gegenübergestellt. Der erste Teil stellt die theoretischen Grundlagen der Bemessung von Kranbahnträger nach Eurocode dar.
Im praktischen Teil wurde ein Berechnungslogarithmus mithilfe des Excel-Programms erstellt, mit dem die sechs Parameter Obergurtbreite und –dicke, Untergurtbreite und –dicke, Trägerhöhe und Stegdicke so eingestellt werden können, dass die Querschnittsfläche klein wird und gleichzeitig die Tragfähigkeitsnachweise, Ermüdungsnachweise und die Gebrauchstauglichkeitsnachweise erfüllt werden.
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.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit dem Vergleich gebäudetechnischer Anlagen speziell bei campusartigen Bildungseinrichtungen im urbanen Raum.
Im Detail werden verschiedene Bereiche, die für den täglichen Gebrauch notwendig sind, beleuchtet. Die Erstellung für energie- und kostenoptimierte Kombinationen verschiedener Energieerzeugungskonzepte erfolgt unter besonderer Berücksichtigung einer hohen autarken Energieversorgung sowie innovativer Aspekte der Gebäudetechnik. Zudem wird die Möglichkeit zur Umsetzung eines Plusenergiegebäudes erhoben sowie evaluiert. Das abschließende Fazit soll eine repräsentative Entscheidungsgrundlage für zukünftige Planungen bilden, wodurch nachhaltige Gebäude wirtschaftlicher gebaut und betrieben werden können.
In der Kunststoffindustrie ist es ein eindeutiger Trend immer ökologischere Kunststoffe herzustellen. Um dieses Ziel zu erreichen, werden in der Firma Ökoplast GmbH Thermoplaste mit Resten der Getreideindustrie gemischt, die Nature Plastic Compounds, kurz NPC`S. Hierbei stellt vor allem die Granulierung des entstehenden Compounds eine Herausforderung dar. Ziel dieser Arbeit ist es, eine Trockengranulieranlage zu entwickeln und zu erproben.
Verbesserungskonzeption des Projektmanagements eines
mittelständischen Sondermaschinenbaubetriebs
(2020)
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit dem Ablauf des Projektmanagements in der Firma Wieser, einem mittelständischen Sondermaschinenbaubetrieb. Anhand einer Mitarbeiterumfrage wird aufgezeigt, welche Bereiche des Projektmanagements – angefangen von den Projektvorbereitungen bis hin zum Projektabschluss sowie bei den unterstützenden Managementtechniken – in diesem Unternehmen nicht völlig einwandfrei durchgeführt werden. Ein mit Hilfe von Hin-weisen aus der Literatur erstelltes Lösungskonzept sollte in Zukunft, neben einer größeren Mitarbeiterzufriedenheit, zu Verbesserungen bei der Durchführung von künftigen Projekten in der Firma Wieser führen.
Die folgende Arbeit beschäftigt sich mit der Untersuchung von Mehrschichtsystemen von periodischen WC und ta-C Multilagenschichten auf Hinblick der tribologischen Eigenschaften, sowie Härte und Haftung bei Variation der Bilayerperiode. Dazu wurden 3 Messreihen mit unterschiedlichen Verhältnissen erstellt.
Für eine Gitterrostproduktionslinie, mit welcher sonderangefertigte Gitterroste bzw. Gitterrostkleinserien gefertigt werden, soll ein variabel gesteuertes Tragstabstanzwerkzeug, mit welchem man alle handelsüblichen Teilungen fertigen kann, entwickelt werden.
Zweck dieses variablen Werkzeuges ist die Vermeidung aufwendiger Rüstzeiten bei einem Produktwechsel und die Geringhaltung der Anschaffungskosten mehrerer einfacher Stanzwerkzeuge.
Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, multiresistente Keime zu messen und miteinander zu vergleichen. Dabei werden Primärkulturen der Keime angelegt, um anschließend eine Probe der Primärkultur in eine flüssige Nährbodenlösung zu überführen. Die Keime verstoffwechseln die in der Lösung vorhandenen Nährstoffe und bilden gasförmige Stoffwechselprodukte.
Diese Abbauprodukte werden mit der GC-IMS gemessen. Bei der Auswertung wird darauf geachtet, ob es markante Unterschiede in der Peakanordnung, der Peakhöhe und der Peakanzahl zwischen den Keimen gibt. Der Grundgedanke ist, dass jede Keimart ein typisches und charakteristisches Peakmuster aufzeigt. Dadurch können die Keime identifiziert und voneinander getrennt werden.
Die vorliegende Arbeit beschreibt den Verzug von geschweißten Blechträgern durch Eigenspannung infolge der eingebrachten Wärme.
Hierbei wird mit Hilfe analytischer Formeln ein theoretisches Grundgerüst der Verzugsarten aufgestellt.
Um die dabei ablaufenden Prozesse zu verstehen, erfolgt eine ausführliche Literaturrecherche zu den Grundkenntnissen des Werkstoffverhaltens, des Schweißverfahrens sowie der geometrischen Bedeutung des Bauteils.
Für den direkten Vergleich der theoretisch berechneten Werte gegenüber dem tatsächlich auftretenden Verzug werden in der Firma Goldbeck Bauelemente Treuen GmbH eine Reihe an Versuchen während der Produktion durchgeführt.
Für die Firma Goldbeck sind die Verzugsarten wie Winkel-, Längs- und Biegeverzug entscheidende Kostenstellen in der Produktion, die untersucht und verkleinert werden sollen. Die Auswahl der Träger erfolgt anhand verschiedener Gesichtspunkte wie zum Beispiel die Häufigkeit im Systembau, das Einsatzgebiet und ganz besonders die Schweißart. Um die genaue Geometrie zu erhalten, werden die Überhöhung, Höhe, Breite der Flansche und die Gesamtlänge des Blechträgers genau vermessen und protokolliert.
Anschließend wird aus den praktisch gefahrenen Versuchen ein Mittelwert der gemessenen Größen gebildet, die zur genaueren und einheitliche Angabe der Werte dient.
Durch eine Vielzahl an Berechnungsmodellen erfolgt eine Annäherung an die praktisch gemessenen Werte. Die sich daraus resultierenden berechneten Ergebnisse, werden mit den gemessenen Werten verglichen, um die sich ergebenen Verformungsabweichung bezüglich ihrer Einflüsse auswerten zu können.
Dabei wurde festgestellt, dass durch eine Steigerung der Parameteranzahl die Genauigkeit der Verformungsberechnung zunimmt. Die Ergebnisse für diese Baureihe, im Bereich der Längenänderung im Obergurt, ergaben eine Schrumpfung um ca. 8mm und im Untergurt um ca. 6mm. Um den Trägerrohling in der Fertigung auf das Endmaß abschneiden zu können, bedarf es einer Längenzugabe von 300mm. Für den Verzug der Flansche wurde im Obergurt eine Schiefstellung von 8mm und im Untergurt von 3mm berechnet. Diese Werte dienen der Fertigung als Vorknickmaße. Im Bereich der Biegung des gesamten Trägers ergibt sich eine Verformung von 4mm. Für den Fertigungsprozess bedeutet das eine gewollte Überhöhung vor dem Schweißvorgang.
Um eine schnelle und unkomplizierte Anwendung der Formeln in der Praxis zu realisieren, werden die Berechnungen im Microsoft Excel Programm eingegeben.
Diese Arbeit stellt die Konstruktion, den Aufbau und die Kalibrierung eines automatisierten Pump-Probe-Aufbaus dar, mit dem örtlich, zeitlich und spektroskopisch aufgelöste Pump-Probe-Reflektometrie und -Ellipsometrie möglich ist. Zur Validierung werden die Ergebnisse des Pump-Probe-Ellipsometers für Brechzahl, Extinktionskoeffizient und Schichtdicke eines Materials bei Raumtemperatur mit den Ergebnissen eines kommerziellen Ellipsometers verglichen. ErsteMessungen der Pump-Probe-Reflektometrie und -Ellipsometrie werden durchgeführt und die Ergebnisse diskutiert.
Das Ziel der Arbeit besteht in der Untersuchung eines laserbasierten Verfahrens zur ablativen 3D – Mikrostrukturierung unter Verwendung von gepulster Laserstrahlung. Die laterale Strukturabmessung des generierten Abtrages soll wenige Mikrometer betragen. Eine weitere Bedingung ist, dass plane Flächen mit Seitenausdehnungen von mehreren Millimetern bearbeitet werden können (dargestellt in Abbildung 1). Ein zusätzliches Ziel besteht in einer hohen Flexibilität, sodass innerhalb kürzester Zeit von einer Struktur auf eine Andere umgestellt werden kann. Dies soll ohne einen direkten Eingriff in die Anlage bzw. den Aufbau erfolgen, sowie nach jedem Puls des Lasers (insofern erforderlich) möglich sein. Die thermische Belastung des Werkstücks ist dabei so gering wie möglich zu halten.
Eine vorhandene UKP – Laseranlage soll durch optische und elektronische Komponenten so ergänzt werden, dass eine abtragende Strukturierung möglich wird, wobei die Anzahl der verwendeten optischen Bauelemente auf einem Minimum gehalten werden soll.
Im Anschluss soll mit diesem Aufbau die Mikrostrukturierung von verschiedenen Festkörpermaterialien unter Verwendung unterschiedlicher Prozessparamter durchgeführt werden, um die Möglichkeiten des Aufbaus, sowie des Verfahrens genauer zu untersuchen.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit dem Unterpulverschweißen hochfester, vergüteter Feinkornbaustähle. Am Beispiel eines Stahls der Güte S960QL wird das Verfahrensprinzip des UP-Schweißens zur Herstellung qualitätsgerechter Schweißnähte dargestellt. Es wird der Ablauf von der ersten Versuchsreihe über eine statistische Auswertung bis hin zum Schweißen einer Verfahrensprüfung geschildert. Das Ziel der Arbeit ist es, geeignete Parameter für das Unterpulverschweißen für besagte Feinkornbaustähle zu generieren.
In dieser Masterarbeit wurde ein Messverfahren zur Bestimmung der Schallimmission von einer Windenergieanlage entwickelt. Die Messung der Schallimmission ist bei Windenergieanlagen anspruchsvoll, da die Quelle vom Empfänger oft sehr weit entfernt ist und zahlreiche Störquellen vorliegen. Das vorgestellte Messverfahren nutzt ein Mikrofonarray, da dieses eine künstliche Richtcharakteristik erzeugt und somit ermöglicht, den Einfluss der Störquellen auf das Messergebnis zu reduzieren. Zur Durchführung der Arbeit standen acht Mikrofone zur Verfügung und der relevante Frequenzbereich reichte von 50Hz bis 2000Hz. Um diesen Bereich mit ähnlichen Arrayeigenschaften abzudecken, wurde ein Mikrofonarray bestehend aus drei Teilarrays entwickelt. Eine Überprüfung der Leistungsfähigkeit des Arrays erfolgte durch zwei Messungen an einem Windpark im Abstand von 470m zur interessierenden Windenergieanlage. Zur Auswertung wurden die Beamforming-Algorithmen Delay-and-Sum, Clean-SC, DAMAS sowie das orthogonale Beamforming verwendet. Die Ergebnisse der Beamforming-Algorithmen wurden dem Ergebnis eines einzelnen Mikrofons des Arrays und dem Schalldruckpegel am Emissionsmessort gegenübergestellt. Mit dem entwickelten Verfahren wird eine Reduktion des Störgeräuschpegels im gesamten Frequenzbereich erreicht. Der DAMAS-Algorithmus erzielt die besten Ergebnisse. Durch die geringe Mikrofonanzahl ist die Leistungsfähigkeit des orthogonalen Beamformings beschränkt. Die Machbarkeit von Schallimmissionsmessungen an Windenergieanlagen mit einem Mikrofonarray wird diskutiert.
Die Zielstellung dieser Arbeit besteht darin, einen optischen Aufbau zu realisieren, welcher mit möglichst wenigen optischen Komponenten einen einzelnen UKP - Laserpuls in einen 2 - Puls bzw. 4 - Puls Burst (dargestellt in Abbildung 3.1) zerlegt und anfängliche Untersuchungen zum Abtragsverhalten unter Verwendung des Burstmodus durchzuführen. Der zeitliche Burstpulsabstand zwischen jedem dieser Burstpulse soll dabei maximal 2 ns für den 2 - Puls Burst und 1 ns für den 4 - Puls Burst betragen, stufenlos einstellbar und zwischen jedem Burstpuls in einem Burst gleich sein. Das Einstellen der
zeitlichen Burstpulsabstände wird für den 2 - Puls bzw. 4 - Puls Burst über unabhängig voneinander arbeitende Translationsachsen realisiert. Mithilfe dieses Aufbaus soll das Abtragsverhalten von UKP - Laserstrahlung eines Ti:Sa - Lasers mit einer Pulsdauer von ca. 150 fs und einer stufenlos regelbaren Pulsenergie von bis zu 1 mJ bei einer Repetitionsrate der Grundfrequenz von 1 kHz und einer mittleren Wellenlänge von 780nm auf Silizium (111) durch die Variation von der zeitlichen Einbringung der Energie untersucht werden.
In der vorliegenden Arbeit soll mittels Laserablation eine funktionale Mikrostruktur in die Oberfläche von Edelstahl und speziellen Wolframcarbid-Hartmetall-Klemmwerkzeugen zur Erhöhung der Haltekraft eingebracht werden. Damit ein präziser und schneller Materialabtrag realisiert werden kann, wird für die Umsetzung der Arbeitsaufgabe ultrakurzgepulste Laserstrahlung in Verbindung mit hochdynamischer Strahlablenkung verwendet.
In dieser Arbeit wird der Einfluss des Doppelpuls-Zeitdelays ultrakurz gepulster Laserstrahlung auf die Ablation von dünnen Edelstahlschichten mithilfe von fluenzabhängigen Abtragsuntersuchungen evaluiert. Anhand der Messergebnisse konnten Abhängigkeiten in Bezug auf den Abtragsdurchmesser, die Abtragstiefe und die Schwellfluenz ermittelt werden, weshalb mittels orts- und zeitaufgelöster, vorder- und rückseitiger Pump-Probe Reflektometriemessungen anschließend die Ursachen für diese Abhängigkeiten grundlegend untersucht und die Ergebnisse diskutiert werden. Zur weiteren Auswertung und Diskussion der Messergebnisse dient der simulierte orts- und zeitaufgelöste Verlauf der Elektronen- und Phononentemperatur entlang der Schichtdicke.
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.
In dieser Arbeit wird ein Verfahren auf Basis der sequentiellen Maskenprojektion zur Herstellung von Mikrolinsen mittels Fluorlasermikrostrukturierung vorgestellt. Der verwendete Versuchsaufbau wird beschrieben, getestet und für eine bestmögliche Formgenauigkeit der Mikrostrukturen optimiert. Nachfolgend werden mittels der Simulation des Strukturierungsprozesses und unter Vorgabe eines Sollkrümmungsradius geeignete Parametersätze berechnet. Der Krümmungsradius der entsprechend strukturierten Mikrolinsen kann somit gezielt eingestellt werden.
Das Ziel dieser Bachelorarbeit ist die Auslegung eines Aluminiumspäneschredders anhand einer bestehenden Arbeitsmaschine. Dabei gilt es, die erforderlichen Schritte von Entwicklung bis zum fertigen Zerkleinerer beispielhaft darzustellen und aufzuzeigen, dass die Herstellung einer eigenen konkurrenzfähigen Maschine möglich ist
Es werden theoretische Grundlagen zur Laserpulsabscheidung und der eingesetzten Anlagentechnik, sowie Auswertungsverfahren kurz erläutert. Die Tantalhaftschichten werden mittels Ionengestützter Laserpulsabscheidung hergestellt und über Haftfestigkeitsprüfverfahren miteinander verglichen. Vergleichend wird ein CrSi2-SiC-WC-Haftschichtsystems dem gegenübergestellt. Im gleichen Zuge erfolgen Untersuchungen zur Realisierung einer homogenen Schichtabscheidung.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit dem selektiven rückseitigen Abtrag von dünnen Aluminiumschichten (10 – 50 nm) auf Quarzglas mit ultrakurz gepulster Laserstrahlung der Wellenlänge von 1028 nm und Pulsdauern von 0,2 – 10 ps. Die Einflüsse von Prozess- und Probenparametern auf die Abtragsschwellen und Inkubationskoeffizienten werden bestimmt. Ebenso wird ein Vergleich von Schwellfluenz und Inkubationskoeffizienten zwischen vorder- und rückseitigem
Abtrag gegeben. Hierfür werden die Werte des vorderseitigen Abtrag aus vorhergehenden Untersuchungen verwendet. Neben experimentellen Untersuchungen werden Berechnungen zur Bestimmung der theoretischen Schwellfluenzen durchgeführt. Mithilfe dieser Untersuchungen soll die Qualität der Strukturierung von Aluminiumschichten verbessert werden.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit den Untersuchungen zum Mikro-Laserfügen von Al2O3 Keramik mit kontinuierlicher Laserstrahlung. Blindschweißungen an Aluminiumoxidkeramik mit einer Reinheit von 96% werden hinsichtlich geeigneter Parameterfenster untersucht. Durch die Variation der Fokusdurchmesser, Laserstrahlleistung und Scangeschwindigkeit sollte ein anwendbares Parameterfenster entwickelt werden, wo möglichst rissfreie Schweißnähte entstehen. Durch die Versuche sollte Intensitäts-Schwellwerte für das Schmelzen und für das Abtrag bestimmt werden. Wenn ein Parameterfenster ermittelt wurde, wo rissfreie Schweißnähte entstehen, sollte eine Stumpfstoßschweißung realisiert werden.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit dem Laserstrahlschweißen von Aluminiumoxid-Keramik. Die Keramik wird im Parallelstoß mit bis zu 2 mm tiefen und 100 mm breiten Schweißnähten gefügt. Die Laserstrahlung wird durch einen gepulsten Ytterbium Faserlaser erzeugt und mittels Scannerspiegel geführt. Es gilt durch Beurteilung der entstehenden Gefüge- und Rissstrukturen herauszufinden, inwiefern die Erzeugung einer gasdichten Verbindung ohne Vorheizen der Keramik möglich ist.
Untersuchungen zum Materialabtrag einer Nickel-Chrom-Legierung mittels Femtosekunden-Laserstrahlung
(2016)
Das Ziel der Bachelorarbeit ist, die Einflüsse der Laserparameter auf die Laserbearbeitung von Nickel-Chrom-Legierung zu untersuchen. Mittels Femtosekundenlaser werden die Parameter variiert und verschiedene Testfelder erzeugt. Die Ergebnisse werden unter Optisches-Mikroskop, Elektronenmikroskop und Konfokal-Mikroskop gemessen und ausgewertet.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Umsetzung eines Versuchsaufbaus und der Durchführung von grundlegenden Untersuchungen zum Laserstrahlschweißen mit Zweistrahltechnik am bedingt schweißbaren Vergütungsstahl 4CrMo-4 Dafür sollten Versuche mit den Leistungsverteilungen 70:30 (7 kW + 3 kW) und 90:10 (9 kW + 1 kW), verschiedenen Spotabständen bzw. Prozessführungsvarianten und Fokussierungen des Nebenstrahls durchgeführt werden. Das Ziel dabei sollte sein, geeignete Parameter zu finden um einen prozesssicheren Fügeprozess mit möglichst wenigen Nahtunregelmäßigkeiten, aber bei gleichzeitig hohen Einschweißtiefen und Schweißgeschwindigkeiten, zu realisieren.
Das Hauptaugenmerk lag dabei auf einer Veränderung des geführten Temperatur-Zeit-Regimes zur Minderung der Aufhärtungserscheinungen und Spannungsreduzierung. Als Ergebnis konnten Parameter zur positiven Beeinflussung der Schweißnahtqualität gefunden werden. Eine Minderung der Aufhärtungserscheinungen konnte nicht realisiert werden.
In der vorliegenden Diplomarbeit wird das Verhalten des Gusswerkstoffes AlSi10Mg beim Schweißen mit einem 10 kW Monomode Faserlaser untersucht. Ziel dabei ist es, die Einflüsse der Parameter Leistung (7 kW bis 10 kW), Schweißgeschwindigkeit (2 m/min bis 10 m/min) und Fokuslage (WSO und -6 mm) an verschiedenen Brennweiten (250 mm, 500 mm und 1500 mm) zu identifizieren. Dazu werden hauptsächlich Blindschweißversuche durchgeführt. Zur Bewertung der Festigkeit werden Zugproben auch an ausgewählten Parametern als I Naht verschweißt. Das Schweißergebnis wird neben der allgemeinen Nahtgeometrie vor allem hinsichtlich der erreichten Einschweißtiefe bewertet. Dabei gilt es, die Qualität der Schweißnähte hinsichtlich Poren zu verbessern und Optimierungsansätze herauszuarbeiten.
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.
In der vorliegenden Bachelorarbeit wurden Forschungen zum Hochgeschwindigkeitslaserschweißen an AlSi12 mittels 10 kW Monomode Faserlaser durchgeführt. Der Schwerpunkt der Forschungen war das Herausarbeiten von Optimierungsmöglichkeiten zum Verbessern des Schweißergebnisses bei Leistungen bis 10 kW und Geschwindigkeiten bis 10 m/s. Die Wahl der Brennweite bezieht sich auf 250 mm, 500 mm, 1000 mm und 2000 mm.
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 befasst sich mit experimentellen Untersuchungen zum Hochleistungs-SLM mit Strahlformung. Ein zirkularer Laserstrahl mit Top-Hat-Intensitätsverteilung im Fokus diente als Ausgangsstrahl, welcher mithilfe Zylinderlinsen zu elliptisch ähnlichen Profilen geformt wurde. Es wurde mit 6 verschiedenen Strahlformen Versuche zur Generierung von Wandstrukturen jeweils in longitudinaler und transversaler Bearbeitungsrichtung durchgeführt. Dabei wurden die Laserleistung, Geschwindigkeit, Pulverschichtdicke und Pulvermaterial aus Edelstahl variiert. Zur Bewertung der Prozessstabilität werden die generierten Wände in verschiedene Kategorien klassifiziert. Der Einfluss unterschiedlicher Strahlprofile auf die Prozessstabilität beim Hochleistungs-SLM wird analysiert. Hinsichtlich des Prozessfensters, der Aufbaurate und der Energiedichte (Energieeffizienz) werden die Ergebnisse verschiedener Strahlformen bezüglich vergleichbarer Strahlbreite (Auflösung) miteinander verglichen und diskutiert. Letztendlich werden die Einflüsse von longitudinal und transversal elliptischen Strahlformen auf die Mikrostruktur und Härte gegenübergestellt.
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 dieser Arbeit sollen weiterführende Untersuchungen zum Hochgeschwindig-keitslaserschweißen ohne Verwendung von Zusatzwerkstoff mit einem 3 KW Singlemode Faserlaser durchgeführt werden. Ziel istes die Verfahrensparameter zu ermitteln, unter welchen das Durchschweißen von hoch- bzw. niedriglegiertem Stahlblech im Stumpfstoß realisiert werden kann. Dazu werden experimentelle Untersuchungen angestellt, in denen durch eine Variation verschiedener Parameter wie bspw. der Schweißgeschwindigkeit, der Stahloszillation oder dem Lasereinstrahlwinkel, dieses Ziel erreicht werden kann. Dabei liegt der Fokus auf der Erreichung der maximal möglichen Schweißgeschwindigkeit. Durch eine Beeinflussung der Dampfkapillare und der Plasmadampffackel soll weites Optimierungspotential des Prozesses festgestellt werden. Abschließend wird die Festigkeit der erzeugten Schweißnähte mittels Mikrohärtemessung und Zugversuch bewertet.
Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit Untersuchungen zum Fügen von hybriden Materialkombinationen. Dabei liegt der Hauptschwerpunkt auf einem Klebeverbund zwischen Polyamid und Stahl. Beide Werkstoffe müssen dazu zunächst vorbehandelt werden. Da bei einer Kunststoff-Metall-Klebung einige Schwierigkeiten auftreten können, soll das Polyamid vorher metallisiert werden. Somit kann Metall mit Metall verklebt werden. Das Ziel ist dabei eine größere Haftfestigkeit zu erreichen als ohne die Metallisierung.
Im Rahmen dieser Arbeit soll untersucht werden, ob sich verschiedene Wafereigenschaften wie Dotierung, Kristallorientierung, Ladungsträgerkonzentration des Wafers oder Oxidschichten, die in der Zeit vor dem Lasermarkieren auf den Wafern entstehen können, eine Auswirkung auf den Markierprozess haben.
Im zweiten Teil dieser Arbeit wird untersucht, ob Temperatur und Luftfeuchtigkeit sich auf den Markierprozess bei einer Wellenlänge von 1064 nm auswirken. Hierfür hatte es im Unternehmen Anzeichen gegeben, welche jedoch bislang weder sicher bestätigt, noch ausgeräumt werden konnten. Zudem soll in diesem Punkt eine Korrelation der Erkenntnisse mit der vorhandenen Produktionsschwankung erfolgen. Darüber hinaus findet eine Beurteilung möglicher anderer Einflussfaktoren statt.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit dem Metallklettverschluss als eine noch nicht so verbreitete Fügetechnologie als Alternative zu den gängigen Klettverschlüssen, die sich bereits auf breiter Front in Industrie und Haushalt durchgesetzt haben. Neben den theoretischen Grundlagen beschreibt die Arbeit auf Basis verschiedener Untersuchungen (Druck- und Zugversuche) die Abhängigkeit eines Metallklettverschlusses von der jeweiligen Pinstruktur.
Ziel dieser Bachelorarbeit ist die Untersuchung eines Riemen CVT-Getriebes für die Anwendung in Fahrzeugen der Mikromobilität. Nach der Darlegung des Stan-des der Technik wird durch Dauerläufe an einem Riemenprüfstand der Einfluss zwei verschiedener Keilwinkel auf das Betriebs- und Verschleißverhalten der Materialpaarung PU – PA6 ermittelt. Zudem werden anhand der Ergebnisse Varianten für einen Verstellmechanismus entwickelt. Die Vorzugsvariante wird mittels eines Variantenvergleichs ermittelt und ein konstruktiver Erstentwurf dieser erstellt. Für die Modellierung wird die 3D-CAD Software SolidWorks verwendet.
Das Ziel der vorliegenden Abschlussarbeit ist die Untersuchung der Absorptionsmechanismen ultrakurz gepulster Laserstrahlung auf organischen Materialien, am Beispiel eines PMMA-Dielektrikums. Zu dessen Nachweis muss ein Pump-Probe-Aufbau so erweitert werden, dass in Kombination mit einem abstimmbaren Laser zeitlich, räumlich und spektral aufgelöste Reflektometrie sowie Ellipsometrie realisierbar ist. Dabei soll zum einen der Einfluss linearer (direkte Elektronenionisation und molekulare Resonanzanregung) als auch nichtlinearer Prozesse (Tunnel- und Multiphotonenionisation) nachgewiesen werden. Durch die Ergebnisse wird schließlich eine Realisierbarkeit Resonant-Infraroter Modifikation bzw. Ablation an organischen Materialien, durch ultrakurz gepulste Laserstrahlung im mid-IR-Spektrum, überprüft.
Untersuchungen von Laserphotonen-Wechselwirkung bei der Bestrahlung von Hybrid-Polymer-Materialien
(2017)
Die vorliegende Masterarbeit beschäftigt sich mit den Untersuchungen zum Laserabtragen von Perowskit (CH3NH3PbI3) mittels verschiedenen Lasersystemen. Durch eine Methode von zweistufiger Rotationsbeschichtung werden die Perowskit-Dünnschichten hergestellt. Dazu werden die Einflüsse von Rotationsgeschwindigkeit und Trockentemperatur auf die Dichte der Dünnschicht erläutert. Die optischen Eigenschaften von Perowskit, wie z.B. Reflexionsgrad, Extinktion, Absorptionskoeffizient, Absorptionsgrad werden mittels UV-VIS-Spektrophotometer charakterisiert. Die Perowskit-Dünnschichten der Firma EM-PA werden von der Schicht- und Substratseite durch einen Einzelpuls mit verschiedenen Wellenlängen und Pulsdauern abgetragen. Anschließend werden die Ablations- Delaminations- und Modifikationsschwellfluenzen von Perowskit für unterschiedliche Laserablationsverfahren sowie Laserwellenlänge und Pulsdauer mittels Liu-Kurve-Methode bestimmt.
Die Vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit einen neuen Weg zur Überprüfung der Schweißnaht von Stählen. Mit Hilfe der qualitativen und quantitativen Element-Analyse wird die Grenze der Schweißnaht durch den spektralen Unterschied in Bohrungen ermittelt. Unterschiedliche Lochtiefen und Durchmesser führen zu unterschiedlichen Spektren. Eine Auswertung der Spektren erlaubt somit Rückschlüsse auf die Ergebnisse des Bohrprozesses. Zur Realisierung des Verfahrens wird untersucht, wie sich das aufgenommene Spektrum bei definierten Laserparametern ändert. Aufgrund der hohen Anforderungen des Spektrometers und der Änderung der Eigenschaften des Plasmas in Bohrungen konnte das Ziel schwierig realisiert werden.
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.
In der vorliegenden Bachelor-Thesis soll das Umformpotenzial von lasergeschweißten HSD®-Rohren für die Anwendung der Hydroforming-Technologie untersucht werden. Das Ziel der Arbeit ist es, mithilfe des Laserstrahlschweißens Nahteigenschaften zu erreichen, die denen des HSD®-Grundwerkstoffes gerecht werden. Um den Aufwand der Untersuchungen zu begrenzen, erfolgen die Versuche an ebenen Blechproben im Stumpfstoß.
Die vorliegende Bachelorarbeit befasst sich mit der Analyse von laserinduzierten
Kavitäten in Silizium. Die Bearbeitung erfolgt mittels einem Faserlaser mit einer
Wellenlänge von 1064 nm. Dabei werden modifizierte Bereiche durch Einzel-pulse unter Variation der Pulsenergie, Pulsdauer und Pulsabstand im Inneren
von Siliziumproben erzeugt. Untersuchungsziel ist es Schwellwerte zu ermitteln,
wo eine Dichteumformung bis hin zur Erzeugung von Kavitäten ohne innerliche
und äußerliche Beschädigung des Siliziumwafers stattfindet.
Bei der vorliegenden Arbeit wird anhand von Literatur eine Einordnung des Mikro-SLM Verfahrens in die momentane Industrielandschaft vorgenommen. Es werden auf Basis grundlegender Untersuchungen zum Linienabstand, zur Rauheit und zur Strukturerzeugung nach VDI 3405 mit Hilfe von Simulation die Herstellbarkeit von Strukturteilen untersucht. Die gewonnen Kenntnisse werden auf die Untersuchungen zur Herstellung von Uhrwerksteilen angewandt. Abschließend erfolgt die Analyse der Ergebnisse und die Darstellung von Strategien zur Optimierung des Verfahrens und ein Ausblick auf die
Anwendbarkeit in der Industrie.
Die vorliegende Masterarbeit befasst sich mit den Auswirkungen des Stirnplanfräsens auf den Eigenspannungszustand in der Oberflächengrenzschicht von Prüfstücken aus dem unlegierten Vergütungsstahl C45. Dabei liegt der Schwerpunkt auf der Bewertung der Zusammenhänge zwischen relevanten Fertigungsparametern und der sich einstellenden Charakteristik des Randzonenbereichs. Die Ermittlung des Eigenspannungszustands wurde hierbei unter Zuhilfenahme der Messmethodik des Bohrlochverfahrens durchgeführt. Auf der Grundlage der erzielten Erkenntnisse erfolgte ebenfalls eine Analyse der verwendeten Werkzeugmaschine auf ökonomischer Ebene. Einen weiteren zentralen Bestandteil dieser Arbeit bilden die sich anschließenden Langzeituntersuchungen, welche sich am Vorgehen sowie den Randbedingungen einer spanenden Bearbeitung aus der Praxis orientieren. Erneut steht dabei der sich ausbildende Spannungszustand im Randzonenbereich der C45-Proben im primären Fokus. Am Ende dieser wissenschaftlichen Arbeit steht die ausführliche Zusammenfassung aller gewonnenen Ergebnisse und Erkenntnis sowie deren Zusammenhänge und Ableitungen der bearbeiteten Forschungsthematik
Tiefes verstärkenden Lernen ist eine Kombination aus tiefem Lernen und ver-stärkendem Lernen, die ihre jeweiligen Vorteile erbt, jedoch immer noch einige Probleme beim tiefen Lernen oder beim verstärkenden Lernen aufweist. In die-sem Artikel wird die Stabilität des Algorithmus analysiert und untersucht, um die relevanten Probleme zu lösen.
In der Bachelorarbeit soll ein am Laserinstitut der Hochschule Mittweida vorhandener 10 kW Monomode Faserlaser auf seine Anwendbarkeit zum Laserschweißen von pAM- und MM-Bauteilen aus AlSi10Mg-Material hin untersucht werden. Dieser Laser hat die derzeit höchste verfügbare Laserstrahlleistung mit dieser hohen Strahlqualität. Dadurch besteht das Potential sehr hohe Intensitäten im Strahlfokus zu erzeugen und somit beim Laserstrahlschweißen auch an stark wärmeleitendem Material, wie dem AlSi10Mg, große Einschweißtiefen mit vergleichsweise hohen Schweißgeschwindigkeiten realisieren zu können. Jedoch wurden bei früheren durchgeführten Laserschweißversuchen an dem additiv (AM) hergestellten AlSi10Mg-Material festgestellt, dass verstärkt Poren in der Schweißnaht auftraten. Dies war im unteren untersuchten Schweißgeschwindigkeitsbereich insbesondere bei höheren Laserstrahlleistungen (5 – 10 kW) der Fall. Beides deutet dabei auf eine Überhitzung der Schmelze hin. Poren sind aber für den vorgesehenen späteren Einsatz beim Fügen von AM und MM-Bauteilen sehr nachteilig. Weiterhin zeigte sich, dass auch mit maximaler Laserstrahlleistung von 10 kW die erreichbare Einschweißtiefe auf unter 20 mm limitiert war. Aus diesem Grund soll in der Bachelorarbeit untersucht werden, ob durch Verwendung größerer Brennweiten und daraus resultierender geringerer Strahlintensitäten im Laserfokus, eine Reduzierung von Poren im Schweißprozess bzw. einer Erhöhung der Einschweißtiefe erreichen lässt. Die Untersuchungen sollen an gegossenem und an pAM-generiertem AlSi10Mg-Material durchgeführt und die Ergebnisse dann entsprechend verglichen werden.
Genaue Kenntnisse über Fertigungskosten eines Stahlbauunternehmens sind unentbehrlich für den wirtschaftlichen Erfolg. Durch die Verringerung des Kostenaufwandes in der Fertigung steigt die Konkurrenzfähigkeit des Unternehmens gegenüber seinen Mitbewerbern.
In dieser Arbeit werden unterschiedliche Fertigungsvarianten vorgestellt und miteinander verglichen. Anhand von ausgewählten Bauteilen wird dem Leser aufgezeigt, wie sich die einzelnen Fertigungsvarianten auf die Endkosten auswirken und dienen als Hilfestellung bei der zukünftigen Investitionsplanung.
Die hier vorliegende Arbeit befasst sich mit der Erarbeitung von Kalibriermög-lichkeiten im Bereich der On Board Diagnose für Personenkraftwagen an einem Hardware in the Loop Prüfstand. Ziel ist es, die Durchführbarkeit unterschiedlicher Diagnosen zu prüfen und zu dokumentieren. Zusätzlich soll eine Übersicht erstellt werden, welche alle notwendigen Informationen enthält um auf gezielte Anfragen zum Thema On Board Diagnose am HiL sofort eine Übersicht über die aktuellen Möglichkeiten unseres Hauses geben zu können.
Die Aufgabe dieser Arbeit ist es, mit Hilfe von Mustererkennungsmethoden zu untersuchen, welche geometrische Merkmale beim Sandstrahlen von Aluminiumbauteilen auf den Oberflächen gezielt verändert werden können. Hier sind die Hauptaufgaben:
- Messung von Oberflächen gezielt texturierter Bauteile mittels konfokalem Messprinzip und Aufbereitung der Topografiemessdaten.
- Bildung der Oberflächenmerkmale aus Topografiekenngrößen wie Sa, Ssk, Sal, Sdr usw. mittels handelsüblicher Software und eigenen Lösungsansätzen.
- Klassifikation der verschiedenen Oberflächen anhand der Oberflächenmerkmale mit Hilfe geeigneter Klassifikationsverfahren.
- Auswahl der für die Klassifikation entscheidenden Merkmale
- Erarbeitung einer Softwarelösung zur Durchführung der Untersuchungen unter Zuhilfenahme einer geeigneten Umgebung (Visual Studio, MATLAB, R o.ä.)
Die vorliegende Bachelorarbeit dient zur Validierung der analytischen Berechnung der Kurzschlusskräfte in den Wicklungen eines Verteiltransformators mithilfe numerischer Simulationen. Des Weiteren dient sie der Untersuchung der Auswirkun-gen verschiedener Schenkelabstände und Hauptstreukanalbreiten auf die Kurzschlusskräfte. Zu Beginn wird auf die Grundlagen der Finite-Elemente-Methode (FEM) eingegangen. Anschließend werden die Kurzschlusskräfte in den Wicklun-gen von Verteiltransformatoren simuliert und mit dem im Praktikumsbeleg vorgestellten planaren Berechnungsmodell verglichen. Außerdem werden die Ergebnisse der 2D- und der 3D-Simulation vergleichend ausgewertet. Abschließend wird beurteilt, ob schnelle analytische Berechnungsmodelle eine Alternative zu numerischer Simulationssoftware wie ANSYS Maxwell darstellen.
Die chemische Beständigkeit von Aluminium ist in der Praxis von entscheidender Bedeutung. Mit Hilfe des Eloxalprozesses kann die natürliche Oxidschicht von Aluminium deutlich verstärkt werden. Die Untersuchung elektrolytisch erzeugter Oxidschichten hinsichtlich ihrer chemischen Beständigkeit in hoch konzentrierten
Medien ist Gegenstand dieser Arbeit.
Inhalt dieser Untersuchung ist die Erarbeitung prinzipieller Maßnahmen zur Umsetzung der Anforderungen an die raumakustische Qualität von typischen Ausbauformen von Büroflächen nach der deutschen Richtlinie zur Büroakustik VDI 2569. Dazu werden Berechnungsmethoden der geometrischen Akustik inklusive einiger wellenbasierter Erweiterungen angewandt.
Die vorliegende Masterarbeit beschäftigt sich mit der Konstruktiven Gestaltung eines additiv gefertigten Bauteiles. Zu Beginn wird untersucht, welche Prozessparameter bei der Fertigung die höchste Dichte aufweisen. Für die Analyse des Bauteiles wurde eine FEM Simulation durchgeführt. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse sind in die Konstruktive Optimierung mit eingegangen. Die gewonnenen Parameter aus der Dichtemessung sind in die Fertigung eingegangen.
Die vorliegende Bachelorarbeit befasst sich mit der Weiterentwicklung der
thermisch gefügten Welle-Nabe-Verbindung im Industrieventilatorenbau zu einer
alternativen lösbaren Verbindung. Die ermittelte Fügemöglichkeit wird zunächst
berechnet und mittels FEM-Analyse überprüft. Während der Konstruktion
werden gestaltungstechnische Vorschriften nach DIN-Normen, aber auch nach
Vorgaben und Erfahrungen der Howden Turbowerke GmbH dargelegt und
berücksichtigt. Mit ersten Fügeversuchen der Verbindung sollen die
Berechnungen, die Konstruktion und die Machbarkeit für eine spätere
Serienfertigung bestätigt werden.
Nach dem aktuellen Stand der Technik werden Bau-Schalldämm-Maße gemäß DIN EN ISO 16283-1 meist mittels stochastischen Anregungssignalen wie rosa Rauschen über die Ermittlung von Sende- und Empfangspegel bestimmt. Für hochschalldämmende Bauteile wie sie im Studiobau häufig vorkommen, stößt dieses Verfahren jedoch an seine Grenzen. In DIN EN ISO 18233 wird ein alternatives Messverfahren zur Bestimmung der Schallübertragung zwischen zwei Räumen basierend auf Sinus-Sweeps beschrieben. Welche Möglichkeiten dieses Verfahren für die Bestimmung der Luftschalldämmung hochschalldämmender Bauteile bietet, wird in dieser Arbeit genauer untersucht. Das Swept-Sine-Verfahren wurde dafür mithilfe von mehreren MATLAB-Skripten implementiert und an hochschalldämmenden Bauteilen wie einer zweischalige Leichtbauwand mit getrenntem elastisch gelagertem Ständerwerk sowie unterschiedlichen Raum-in-Raum-Konstruktionen angewendet.
Der Schwerpunkt dieser hier vorliegenden wissenschaftlichen Arbeit lag auf der umfassenden Bewertung des Einflusses einer kryogenen CO2-Kühlung sowie ta-C beschichteter Werkzeuge auf die Zerspanung von glasfaserverstärkten Kunststoffen. Darüber hinaus bilden die Analyse und die Weiterentwicklung be-stehender Werkzeugkonzepte zur Verbesserung des Prozessergebnisses ein weiteres zentrales Themengebiet dieser Arbeit. Hierfür erfolgte neben experimentell durchgeführter Fräs- und Bohruntersuchungen ebenfalls eine umfassende messtechnische Charakterisierung der eingesetzten Zerspanungswerkzeuge. Auf der Grundlage der daraus gesammelten empirischen Daten fanden die anschließende Potenzialevaluation der eingesetzten Zerspanungstechnologie sowie die Ableitung von Handlungsmaßnahmen zur weiteren Optimierung des untersuchten Prozesses statt.
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.
Untersuchung der Strukturauflösung beim Lasermikrosintern unter Variation der Pulverkorngröße
(2018)
In dieser Arbeit wird die Verkleinerung von Strukturen auf eine Zielgröße von 15 µm beim Mikrosintern untersucht. Es erfolgt ein Vergleich der Skalierbarkeit der Strukturen durch Verkleinerung des Fokusradius von 11,6 µm auf 7,3 µm. Untersucht wird die Prozesseignung von Edelstahlpulver 316L D80 < 5 µm im Vergleich zu D90 < 10 µm. Die Beurteiung erfolgt durch Vergleich an in bisherigen Untersuchungen festgestellten und aus theoretischen Betrachtungen erwarteten Eigenschaften und den in dieser Versuchsreihe erzielten Ergebnissen. Die 10 µm – 16 µm breiten Strukturen werden auf ihre Oberflächenbeschaffenheit und mit Metallografie der Gefügeaufbau untersucht. Mittels Varianzanalyse (ANOVA) wird der Einfluss der Bearbeitungsstrategien auf signifikante Eigenschaftsänderungen der Strukturen untersucht.
Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Untersuchung eines robotergeführten Montagevorgangs von Verbindungskomponenten an Kunststoffverkleidungen im PKW-Interieur. Diese gliedert sich auf in drei Teilgebiete. Das erste Teilgebiet ist die Analyse der Verbindungskomponenten und einer Mittelkonsole, welche beispielhaft als Kunststoffverkleidung betrachtet wird. Dabei werden Geometrie, mögliche Fügemethoden und Fügekräfte betrachtet. Der zweite große Abschnitt widmet sich der Analyse verschiedener Roboter und es erfolgt eine Untersuchung, ob und wie eine Verwendung von diesen möglich ist. Daran anschließend werden Programmablaufpläne und Simulationen mit den verschiedenen Methoden erstellt und auf Besonderheiten von diesen hingewiesen. Das dritte und letzte Teilgebiet ist eine Untersuchung, ob eine Prüfung auf Anwesenheit und korrekte Montage der Verbindungskomponenten mittels Kameratechnik möglich ist. Hierzu wurde eine Machbarkeitsanalyse erstellt, welche die Versuche dokumentiert und mögliche Fehlerfälle aufzeigt
Die akustische Wirkung eines Schalldämpfers ist durch den Einfluss von Körperschall begrenzt. Die Ein- und Auskopplung von Körperschall spielt dabei eine ebenso wichtige Rolle wie dessen Weiterleitung. Bei der Dimensionierung eines Schalldämpfers wird der Einfluss des Körperschalls auf die Dämpfungswirkung gegenwärtig durch empirische Abschätzungen berücksichtigt. Die Folge ist oft eine Überdimensionierung der Konstruktion. In dieser Arbeit wurde die Übertragung von Körperschall zwischen gekoppelten Schalldämpferbauteilen untersucht. Dazu kamen Methoden der experimentellen und analytischen Statistischen Energieanalyse (SEA) zur Anwendung. Im Rahmen von Messungen an einzelnen und gekoppelten Schalldämpferbauteilen wurden SEA-Parameter messtechnisch bestimmt. Die Ergebnisse aus den Messungen wurden anschließend mit denen aus analytischen Rechnungen verglichen.
Für die einzelnen und gekoppelten Schalldämpferbauteile wurden SEA-Modelle entwickelt. In Voruntersuchungen an einfachen geometrischen Strukturen wurde die Anwendbarkeit der experimentellen und analytischen Methoden validiert. Die Arbeit wurde am Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU), Institutsteil Dresden, durchgeführt.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Streifenleitung als Feldmessmittel für die Störfestigkeit elektronischer Einrichtungen und mit den auftretenden Koppelmechanismen mit Kabelsystemen bei einer Störfestigkeitsprüfung. Die Kopplung zwischen der Streifenleitung und einer Testleitung wird als verkoppelte Leitung entsprechend der Leitungtheorie modelliert und in Abhängigkeit von deren Einflussfaktoren untersucht.
Ziel der Diplomarbeit ist es, die Energie- und Kosteneffizienz bei der Hochleistungszerspanung von Aluminium-Knetlegierungen bei Verwendung verschiedener Werkzeuge zu untersuchen. Limitierende Faktoren für die Leistungsfähigkeit solcher Prozesse werden untersucht und werkzeug- und maschinenseitig kategorisiert. Es werden Zerspanungsversuche durchgeführt, die ein erhebliches Leistungssteigerungspotential erkennen lassen, welches in der Auswahl des eines maschinenspezifisch günstigen Werkzeuges begründet ist. Es zeigen sich signifikante Unterschiede, sowohl in der prozessbezogenen Energie-, als auch in der Kosteneffizienz im Vergleich zwischen den verschiedenen Werkzeugen. Durch ebenjene Leistungssteigerung des Zerspanungsprozesses kann der Wirkungsgrad der gesamten Maschine verbessert und der Energie-verbrauch pro Werkstück und die Fertigungskosten pro Werkstück reduziert werden. Es werden geeignete Kenngrößen für einen detaillierten Vergleich der Werkzeuge entwickelt. Weiterhin wird ein Werkzeugauswahlverfahren vorgeschlagen, welches durch Integration in die produktive Fertigung auch für Ein-zelteil- und Kleinserienfertigung die Möglichkeit zur Erschließung des Leistungssteigerungspotentials bietet.
Untersuchung der Ablationsdynamik dünner Metallschichten durch ultrakurz gepulste Laserstrahlung
(2017)
In dieser Arbeit wird die Absorption von ultrakurz gepulster Laserstrahlung in Goldschichten und deren anschließende Wärmeausbreitung im Material untersucht. Dazu werden Simulationen mit COMSOL Multiphysics basierend auf dem Zwei-Temperatur-Modell durchgeführt, wobei die Modelle der mittleren Stoßzeit der Elektronen, die Wärmekapazität der Elektronen, die Wärmeleitfähigkeit der Elektronen sowie Ansätze zur Temperaturabhängigkeit der dielektrische Funktion verschiedener Autoren untereinander verglichen werden. Zum Vergleich der simulierten mit den experimentellen Ergebnissen wurde ein Pump-Probe Aufbau realisiert, welcher die Messung der zeitlichen Änderung des Reflexionsgrades durch ultrakurz gepulste Laserstrahlung ermöglicht.
Diese Arbeit beinhaltet eine detaillierte Dokumentation für eine Simulation zum Ermitteln der Schichtddickenverteilung von mittels PLD hergestellten Kohlenstoffschichten. Des Weiteren wurden im Ramen dieser Arbeit Versuche zum Herstellen von ta-C-Schichten bei rotierendem Substrat durchgeführt und dabei speziell der Einfluss von mit der Rotationsgeschwindigkeit verbundenen Subplantationseffekten untersucht.