620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau
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Verifizierung und Validierung einer CAD-NC-Prozesskette unter Zuhilfenahme vonRobcad und STEP 7
(2010)
Am Institut für Automatisierungstechnik der Hochschule Mittweida (FH) werden Möglichkeiten für die Realisierung einer CAD-NC-Prozesskette untersucht. Auf-bauend auf dem Y-CIM-Modell nach SCHEER wird die Toolkette theoretisch untermauert. An verschiedenen Systemen, wie EASY-ROB, KUKA Sim Pro und Robcad, wird der konzeptionelle Einsatz für eine CAD-NC-Kette analysiert. Mit der Auswahl eines verifizierten Systems wird der Grundstein für eine praktische Umsetzung gelegt. Das Zielsystem stellt einen 2-Achs-Tisch dar, welcher durch zwei Funktionsmodule FM 353 von SIEMENS angesteuert wird. NC-Programme wer den für die Verfahrbahn erstellt und interpretiert.An vier Beispielen werden die Schwierigkeiten bei der Synchronisation der beiden Achsen und deren Lösung verdeutlicht. Der umfangreiche Anhang bietet dem Leser sowie dem Anwender eine Ressource für weitere Informationen.
Für die Fertigung komplexer Hohlteile wird verstärkt auf wirkmedienbasierte Umformverfahren zurückgegriffen. Das Fügen von Anbauteilen nach der Umformung ist wegen der Unzugänglichkeit des Innenraumes nur mit zusätzlichen Prozessschritten und aufwändigen Teilehandling möglich, was zusätzlich den konstruktiven Freiraum einschränkt. Neue umformende Fügeverfahren sind Kombinationen aus Hydroumformung und Clinchen oder Hydroumformung und Halbhohlstanznieten. Im Gegensatz zum Clinchen oder Stanznieten im Standardfall wird beim Hydrofügen matrizenlos gearbeitet. Ein Hochdruckfluid übernimmt während des Fügeprozesses die Aufgabe der Matrize. Ziel dieser Arbeit ist es, die Verfahrenskombination von Hydroumformung und Stanznieten bzw. Hydroumformung und Clinchen wissenschaftlich zu durchdringen. Für beide Verfahren werden numerische Simulationen durchgeführt. In experimentellen Untersuchungen an einer Auswahl von Fügepaarungen wird nachgewiesen, dass beide Verfahren sowohl für das Verbinden gleichartiger Werkstoffe als auch für die Herstellung von Stahl-Aluminium-Mischverbindungen einsetzbar sind. Zum Schluss erfolgt die Bewertung der Verbindungsfestigkeit.
Inhalt der Arbeit sind Untersuchungen zur Wechselwirkung von Laserstrahlung mit hochfrequenten akustooptischen Modulatoren vom Typ Bragg bzw. Raman-Nath/Bragg. Die Modulatoren werden mit der Zielsetzung der schnellen Strahl-schaltung hoher optischer Ausgangsleistungen hinsichtlich ihrer Beugungseffizi-enz und der erreichten Schaltzeit bewertet. Die Auswirkungen der akustoopti-schen Modulation auf das räumliche Laserstrahlprofil werden mit abbildenden Verfahren dargestellt und diskutiert.
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.
Die vorliegende Arbeit befasst sich zunächst mit der Analyse der Transportelemente der Wirkmaschine vom Maschinentyp Multiaxial sowie darauf aufbauend mit der Durchführung einer Untersuchung über geeignete Reinigungsverfahren für die Maschine MALITRONIC Multiaxial. Das Hauptziel ist dabei die Entfernung der Verunreinigungen von der Nadelfassung, die zu Störungen während des Produktionsprozesses führen können. Des Weiteren soll der bisher aufwendige Reinigungsprozess jeder einzelnen Nadelfassung per Hand durch eine geeignete Reinigungslösung ersetzt und die damit verbundene längere Produktionspause sowie das unnötige Montieren/ Demontieren der Transportelemente müssen somit nicht mehr durchgeführt werden. Unter Berücksichtigung dieses Sachverhaltes werden zuerst geeignete Lösungen bestimmt, untersucht und anschließend ausgewertet. Durch einen Variantenvergleich ist eine geeignete Variante ausgewählt worden. Für diese wird in einem nächsten Schritt der Konstruktionsentwurf erstellt. Den Abschluss bildet die Anfertigung einer Zeichnung und Stückliste.
Die Masterarbeit beschäftigt sich mit der Untersuchung der thermischen Versorgung einer Industriehalle mittels der Niedertemperaturtechnologie. Durch die Überprüfung der Anlagentechnik und Erstellung eines Messkonzeptes zur Prüfung der Stichhaltigkeit, soll es in nachfolgenden Tätigkeiten möglich sein, Erkenntnisse über die Energiesparsamkeit zu erlangen.
Ziel der vorliegenden Arbeit war zunächst die theoretische Untersuchung von ausgewählten Aspekten des speziellen Verfahrens. Durch experimentelle Untersuchungen sollten die theoretischen Überlegungen und Modelle überprüft wer-den. Es sollte u.a. geklärt werden, wie der Aufbauprozess abläuft und welche physikalischen Parameter ihn entscheidend beeinflussen. Insbesondere sollte auf die Wechselwirkung von Laserstrahlung und Pulverpartikel sowie von Laserstrahlung und Substrat bzw. Mikrokörperoberfläche eingegangen werden. Weiterhin sollte eine Betrachtung der thermischen Prozesse durch Simulation und deren Vergleich mit den experimentellen Ergebnissen einer Temperaturfeldmessung stattfinden. Als Probenkörper dienten generierte dünnwandige Bauteile mit unterschiedlichen Höhen und Längen. Als Abschluss sollten die gewonnenen Erkenntnisse zum Verfahren Micro Cladding mit gepulster Laserstrahlung mit dem bisherigen Micro Cladding und dem Lasermikrosintern verglichen werden.