671.52 Schweißen, Auftragsschweißen, Laserschweißen
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Ziel der Diplomarbeit ist die Entwicklung eines leichten und platzsparenden Drahtvorschubes für einen robotergestützten Wolframschutzgas-Schweißprozess. Bei Verwendung derzeitiger Push-Universalvorschubsysteme sind systematische Schweißnahtunregelmäßigkeiten in der Schweißverbindung zu verzeichnen, die aufgrund von wechselnden Schweißpositionen den Drahtförderschlauch verformen und somit Förderprobleme verursachen. Durch Neuplatzierung des Drahtvorschubes am Schweißroboter soll eine Verbesserung der Schweißnahtqualität erzielt werden. Das bisher verwendete konventionelle WIGVerfahren wird durch die WIG InFocus-Lichtbogentechnologie ersetzt und mit der Zuführung eines kalten Schweißzusatzes ergänzt. Das Ergebnis ist ein Prototyp, der als Frontpull an den Schweißroboter montiert werden kann und eine verbesserte Steuerung als bisherige Produkte beinhaltet. Untersetzt wird die Diplomarbeit mit Schweißversuchen, die das neuartige Verfahren bewerten und beurteilen.
In dieser Bachelorarbeit wurden Untersuchungen zum Laserstrahlschweißen an additiv hergestelltem AlSi10Mg-Material mit einem 10 kW SM Faserlaser durch-geführt. Das Ziel der Bachelorarbeit bestand darin, die Schweißergebnisses hin-sichtlich Einschweißtiefe sowie in Bezug auf die Reduzierung von Poren und anderer Nahtdefekte zu optimieren. Dazu sollten auch Schweißversuche im Blindschweißen mit linearer und pendelnder Strahlführung durchgeführt werden.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der experimentellen Ermittlung von geeigneten Schweißparametern für das rissfreie Beschichten eines unlegierten Baustahles mit Stellit 12 mittels des Extremen Hochgeschwindigkeitslaserauftragschweißens (EHLA). Dafür sollen zunächst Vorversuche durchgeführt werden, um ein Prozessfenster für die Herstellung der Schichten für weitergehende Versuche zu ermitteln. Anschließend werden Schweißversuche unter der Berücksichtigung energiespezifischer Schweißparameter durchgeführt. Die dabei entstehenden Nähte werden mittels metallografischer Untersuchung und einer Vickers Härtemessung miteinander verglichen.
Beim Schweißen besteht stets die komplexe Problemstellung der
Schweißbarkeit. Die Herausforderungen beim Laserstrahlschweißen von Stahl-Aluminium-Mischverbindungen ergeben sich aus den physikalischen, chemischen und metallurgischen Werkstoffunterschieden. Ein Hauptproblem ist
die metallurgisch bedingte Entstehung von spröden und harten intermetallischen Phasen. In der vorliegenden Arbeit wurde ein Prozessfenster ermittelt, in dem die Werkstoffe Stahl EN 10149-2-S355MC und EN AW-Al Mg3 - H22 miteinander verschweißt werden können. Zusätzlich wird der Nachweis erbracht, dass
eine gezielte prozesstechnische Beeinflussung der Eisenaluminid- und Rissbildung sowie der mechanisch-technologischen Eigenschaften der Schweißverbindung möglich ist.
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 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.
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 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.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Erstellung eines Technologiekonzeptes zur Herstellung von Schweißnähten im Überlappstoß zwischen der Nickellegierung Inconel 600 und dem hochlegierten Grundwerkstoff X6CrNiMoTi17-12-2 durch Laserstrahlschweißen. Dafür sollen unterschiedliche
Schweißstrategien unter der Variation ausgewählter Schweißparameter angewandt und die so erzeugten Schweißnähte sowohl metallografisch, als auch in ihren mechanischen Eigenschaften miteinander verglichen werden.
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.
