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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.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit verschiedenen Smart Home Systemen. Das Hauptziel ist, einen Überblick über die gegebenen Möglichkeiten und technischen Hintergründe zu erhalten. Zunächst sollen grundsätzliche Funktionen aufgezeigt werden. Anschließen werden Funktionsweisen verschiedener Systeme betrachtet. Zusätzlich werden zwei verschiedene Praxisbeispiele betrachtet. Eines ist das Philips Hue System zum Nachrüsten in Bestandswohnungen. Ein weiteres ist das Loxone System in einem neugebauten Haus.
Rasentraktoren ermöglichen die Pflege großer Grundstücke mit vertretbarem Zeiteinsatz, dabei entstehen Abgase und unangenehme Geräusche. Die Zuschaltung des Mähdecks und die Drehzahlregelung des Verbrennungsmotors darf als überholungsbedürftig eingestuft werden. Aus den genannten Gründen soll ein ausgedienter Rasentraktor vollständig elektrifiziert werden. Ein Akku wird dafür neu entwickelt. Das Mähdeck wir über einen Keilriemen mit der Welle des E-Motors verbunden und mit Hilfe der Leistungselektronik auf gezielte Drehzahl hochgefahren.
Ziel dieses Projekts ist es, einen kollaborativen Roboterarm mit sechs Freiheitsgraden, der ein haptisches Feedback an den Roboterbediener übermittelt, mittels Gamecontroller zu steuern. Der Cobot ist so konstruiert und ausgelegt, dass eine Zusammenarbeit mit dem Menschen ermöglicht wird. Der Roboter, der mit der entsprechenden Sensorik ausgestattet ist, kann auf ihn einwirkende Kräfte und Momente fühlen und in Gefahrensituationen einen Not-Halt vornehmen.
Die vom Roboter aufgenommenen Kräfte werden mithilfe des Controllers an den Roboterbediener übertragen, sodass dieser empfinden kann, was der Roboter durch seine Sensoren ertastet. Ziel ist, die Robotik intuitiver und erlebbarer zu machen. Mit Konzepten der Gamification soll die Hemmschwelle für das Ausprobieren der komplexen Roboterprogrammierung und -steuerung genommen werden. So können neue Anwendungsfälle erschlossen und Lösungen für die Problematik des Fachkräftemangels erarbeitet werden.
Es wurde im Laufe des Projektes ein Roboter-Steuerungskonzept für den Dual-Sense™ Wireless-Controller der Firma Sony entworfen und umgesetzt. Mit Python wurde eine Software mit Benutzeroberfläche für den Roboterbediener programmiert, um die Steuerung zu realisieren und das Konzept des haptischen Feedbacks umzusetzen. Als wichtige Mensch-Roboter-Schnittstelle wurden Roboterdaten im Graphical User Interface (GUI) visualisiert und aufbereitet. Somit wurde ein technisches Mock-up realisiert, das als Proof of Concept dient. Die Machbarkeit eines Roboter-Steuerungssystems mit haptischem Feedback in kostengünstiger und jedem zugänglicher Weise wurde demonstriert. Dieses kann nun weiterentwickelt und genutzt werden.
Die Carl-Orff-Stiftung plant den Neubau einer Ausstellungshalle für das Carl-Orff-Museum. Die Ausstellungshalle soll zusätzlich zu seiner Hauptnutzung auch als Veranstaltungsstätte für Konzerte, interaktive musikalische Nutzungen bspw. Body-Percussion und Vorträge genutzt werden. Nutzungsabhängig bestehen verschiedene Anforderungsprofile an die Raumakustik. Für die Halle ist daher eine Planung flexibler Raumakustik Maßnahmen erforderlich. Des Weiteren bestehen Einschränkungen bei der Auswahl der möglichen raumakustischen Maßnahmen aus optischen Gründen. So soll die Optik der geplanten Tonnengewölbe erhalten bleiben und nicht durch eine Akustikdecke oder ähnliche Maßnahmen verdeckt werden. Daher werden zwei Möglichkeiten für die Deckenmaßnahmen untersucht, bei denen die Deckenform erhalten bleibt. Zusätzlich werden flexibel einsetzbare Wandmaßnahmen untersucht, um nutzungsabhängig verschiedene Anforderungen an die Raumakustik erfüllen zu können. Die Auslegung der raumakustischen Maßnahmen erfolgt nach einer Vordimensionierung mit statistischen Methoden anhand geometrisch-raumakustischer Simulationen mit dem Simulationsprogramm EASE 4.4 [9]. Die Bewertung der Simulationsergebnisse erfolgt anhand verschiedener raumakustischer Kenngrößen. Mit den vorgeschlagenen Maßnahmen können die in der Literatur genannten Zielbereiche der raumakustischen Kenngrößen weitgehend eingehalten werden. In Teilbereichen kommt es aus Gründen vorgenannter Einschränkungen zu Abweichungen der in der Literatur genannten Zielbereiche für die Kenngrößen. Insgesamt weisen die Ergebnisse auf einen guten Raumklang für musikalische Darbietungen und eine angemessene Sprachverständlichkeit hin.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit einem umfassenden Vergleich der Verwendung von kurz gepulster und kontinuierlicher Laserstrahlung im Mikro-SLM. Nach Charakterisierung der genutzten Bestrahlungsregime werden in Einzelspuruntersuchungen Unterschiede und deren Ursachen hinsichtlich der Schmelzspurbildung zwischen gepulster und kontinuierlicher Bestrahlung betrachtet und diskutiert. Der Bereich geeigneter Prozessparameter wird in Mehrspuruntersuchungen ergänzt. Des Weiteren wird der Einfluss verschiedener Bestrahlungsregime auf die Bauteileigenschaften von Volumenkörpern untersucht.
Aktuell wird eine große Anzahl additiver Verfahren zum Druck von Leiterbahnen entwickelt. Dazu zählt auch der am Fraunhofer Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU) entwickelte Rotationsdruckkopf für die Drahtablage. Mit diesem können reguläre Drähte auf im definierten Bahnen abgelegt werden. Aus vergleichbaren Verfahren [Saar2019] sowie den Erfahrungen am Institut sind Positionsabweichungen des Drahts in Bögen bekannt. Diese Arbeit stellt eine Strategie zur Korrektur dieser Abweichungen vor. Dazu wird der Einfluss des Drahts auf das Abkühlverhalten der Druckspur analysiert. Darauffolgend findet eine Optimierung der Druckparameter hinsichtlich Druckgeschwindigkeit, Drahtposition und Einbettung des Drahts statt. Die ermittelten Optima werden mit der Drahtablage ohne Korrektur verglichen. Die gesammelten Erkenntnisse werden zum Druck funktionsintegrativer Bauteile angewandt. Zur Analyse der Abkühlgeschwindigkeit wurden Temperatur-Zeit-Diagramm des Abkühlvorgangs einer Druckspur unter variierenden Druckparametern erstellt. Die Positionsbestimmung der 130 ausgewerteten Testkörper des Drahts fand durch eine CTDurchleuchtung statt. Über eine Bildauswertung wurden 99 Messpunkte entlang der Drahtbahn jeder Probe abgetastet. Es wurde beobachtet, dass die Drähte Wärmeenergie von der Düse in die Druckspur transportieren. Je größer der verlegte Draht, desto stärker war dieser Wärmetransport und desto langsamer die Abkühlung. Für die genutzten 0,2 mm Drähte konnte eine deutliche Verbesserung der Druckergebnisse durch die Korrektur festgestellt werden. Die 0,4 mm Drähte hingegen erzielten ohne Korrektur bessere Druckergebnisse. In der Anwendung der Drahtablage konnten mit der Korrektur Flexible Leitungsträger genauer gefertigt werden. In der Funktionsintegration eines Heizdrahts in einen Linsenhalter eins Teleskops konnte eine Verringerung der nötigen Leistung von 73% nachgewiesen werden. Durch diese Arbeit wurde die Prozesssicherheit und Effizienz der Drahtablage durch den Rotationsdruckkopf erhöht.
Diese Diplomarbeit zeigt das Verbot der Kunststoffverchromung in der Automobilindustrie auf. Ein mögliches Alternativverfahren ist die New Cool Touch Technologie für Türinnenbetätigungen, welche eigens von der SFS Group Austria GmbH entwickelt wurde. Die Realisierbarkeit dieses Verfahrens wird in vereinfachter Form geprüft. Dazu werden Spritzgussversuche durchgeführt und die Ergebnisse bewertet.
Die vorliegende Bachelorarbeit befasst sich mit der Stromversorgung des Klinikums Braunschweig. Im genaueren werden die geplante Netzersatzanlage, die aus drei Notstromaggregaten besteht, die Stromversorgung für medizinische Einrichtungen und eine Kurzschlussstromberechnung für die Niederspannungshauptversorgung Sicherheitsversorgung betrachtet.
Bei der Stromversorgung liegt der Schwerpunkt auf dem Aufbau der Mittelspannungsringe und der Niederspannungshauptversorgung. Die Niederspannungshauptversorgung wird mit einer Kurzschlussstromberechnung auf ihre Dimensionierung überprüft.