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The shape-memory Nitinol as a nickel-titanium alloy is widely used in actuator and medical applications. However, the connection of a flange to the rod is a critical point. Therefore, laser rod end melting enables material accumulations to generate a preform at the end of a rod, followed by die forming, so that the flange can be generated. This process has been successfully applied on 1.4301 steel. This study is aimed to investigate laser rod end melting of shape-memory Nitinol regarding the resultant surface quality of the preforms. The results showed that spherical preforms could be generated without visible surface discoloration due to oxidation. By using different scan rates, different solidification conditions occurred which led to significantly different surface structures. These findings show that laser rod end melting can principally be applied on Nitinol to generate preforms for flanges whereby the surface quality depends on the solidification conditions.
Im Rahmen der Bachelorarbeit wurden Strukturierungsexperimente an verschiedenen Materialien mittels ultrakurzen Laserpulsen durchgeführt. Die untersuchten Materialien sind Stahl (Thyrodur 2990), Wolframcarbid, Quarzglas und PMMA. Die Versuche wurden mit der Laseranlage FS-150-10 durchgeführt. Ziel der Versuche war es Erkenntnisse über das Ablationsverhalten der untersuchten Materialien bei einer Pulsdauer von ca. 35 fs zu gewinnen. Diese Ergebnisse sollten mit denen für 150 fs verglichen werden um den Einfluss der Pulsdauer zu charakterisieren. Desweiteren sollten Einflussfaktoren, welche sich auf die Oberflächenrauheit auswirken untersucht werden. Dazu wurden Testfelder erzeugt und auf ihre Strukturtiefe und Oberflächenrauheit der strukturierten Bereiche untersucht.
Ziel dieser Diplomarbeit ist es ein Konzept und einen konstruktiver Entwurf für eine Anordnung zu erarbeiten, die es ermöglicht Laserstrahlung nterschiedlicher Wellenlänge für die Materialbearbeitung bereitzustellen. Die Anordnung soll dabei auf die Lasermikrobearbeitung ausgerichtet sein und sieht vor, ein Werkstück mit verschiedenen Wellenlängen an einem Ort bearbeiten zu können. DieMotivation dieser Arbeit beruht auf Anfragen der Industrie und Forschung, die nach möglichen Lösungen suchen, auch wellenlängenabhängige Prozesse über eine Anlage abzuwickeln. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden verschiedene Konzepte gegenübergestellt und ein Gesamtkonzept einer Laseranordnung erörtert. Mit Blick auf einen in die Praxis umsetzbaren konstruktiven Entwurf werden bei Bewertung der Konzepte, neben technischen auch ökonomische Gesichtspunkte berücksichtigt. Der konstruktive Entwurf umfasst die konkrete Anordnung und Auswahl optischer und optomechanischer Komponenten. Eine wesentliche Anforderung stellt die Korrektur der chromatischen Aberration dar. Diese resultiert daraus, dass die verschiedenen Wellenlängen über einen Bearbeitungsort geführt werden. Unter Berücksichtigung dieser Tatsachen wird zunächst ein Algorithmus erarbeitet, der es erlaubt diesen Fehler numerisch zu berechnen sowie zu bestimmen in welchem Umfang die Korrektur vorgenommen werden muss beziehungsweise der Entwurf anzupassen ist. Zum Schluss erfolgen eine Diskussion der Ergebnisse und die Auswertung des Gesamtkonzeptes.
Ziel dieser Diplomarbeit ist es, ein System zur Charakterisierung der Qualität von Isolationsschnitten in Aluminiumdünnschichten während eines Rolle-zu-Rolle-Prozesses zu evaluieren. Dazu werden geeignete Konzepte für eine solche Qualitätssicherung erarbeitet und basierend darauf Versuche mit verschiedenen Kamerasystemen durchgeführt und analysiert. Die dabei generierten Bilddaten werden im Anschluss für die Auswahl und Optimierungvon potentiellen Erkennungsalgorithmen auf Basis einer Demonstrationssoftware genutzt. Nach erfolgter Selektion eines Algorithmus wird ein Konzept für die Integration einer Qualitätssicherung für R2R-Prozesse in die Maschinensteuerungssoftware des betreuenden Unternehmens, der 3D-Micromac AG, erarbeitet und vorgestellt.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der gezielten Neuorientierung des Exchange Bias in spintronischen Schichtsystemen durch selektive Aufheizung mittels fokussierter Laserstrahlung im externen Magnetfeld. Hierbei wird der Einfluss der Prozessparameter auf die resultierende Exchange Bias Feldstärke dargestellt. Neben experimentellen Untersuchungen wird die laserinduzierte Aufheizung durch Temperaturfeldsimulationen charakterisiert. Erste Untersuchungen zur Anwendung des lasergestützten Verfahrens auf Leiterbahn-strukturen werden vorgestellt.
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.
Im Rahmen der Diplomarbeit wurden Grundlagenuntersuchungen zur Lasermikrobearbeitung des Kunststoffs TOPAS, des Borosilikatglases D 263 T und des Werkzeugstahls der Werkststoffnummer 1.2365 durchgeführt, um deren prinzipielle Bearbeitbarkeit mittels KrF-Excimerlaser zu bestimmen. Desweiteren wurden Versuche zur Erzeugung von Gitterstrukturen in Tantalfolie und Edelstahlfolie der Werkstoffnummer 1.4301 unternommen. Ziel dieser Versuche war vorrangig die Erzeugung kleinstmöglicher Stegbreiten.