620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau
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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.
Zur Verarbeitung von Prepreg-Material im Leichtbau müssen bestimmte Bedingungen eingehalten werden, um eine hohe Qualität der Bauteile zu gewährleisten . In Laminier - und Zuschneideräumen soll die Konzentration an Partikeln mit einem Durchmesser von 5 – 10 µm den Grenzwert von 29.300 Partikel/m³ nicht überschreiten. Ziel der Diplomarbeit war es, die Staubpartikelkonzentration in den betroffenen Räumen der Cotesa GmbH Mittweida zu untersuchen und die Stäube auf Bestandteile und mögliche Quellen zu analysieren, um ein Konzept zur Reduzierung zu entwickeln. Dazu wurden regelmäßige Messungen mit einem Streulichtpartikelzähler durchgeführt und die aufgenommen Werte sowie bereits vorhandene Messdaten auf ihre räumliche und zeitliche Verteilung hin sowie auf Zusammenhänge mit den Umgebungsbedingungen untersucht. Um mögliche Staubquellen zu identifizieren, wurden Vergleichsmessungen mit verschiedenen Materialien durchgeführt und Staubproben genommen. Die Proben wurden unter Licht-, Fluoreszenz- und Elektronenmikroskop untersucht sowie energiedispersive Röntgenanalysen durchgeführt. Es konnte festgestellt werden, dass von außen eingetragene Partikel wie Flugasche eine große Rolle spielen, aber auch die Personen im Reinraum sowie Materialien und Hilfsstoffe selbst Partikel im betrachteten Größenbereich emittieren.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Entwicklung eines Modells zur Beschreibung des Fermenterzustandes für unterschiedliche Fütterungsrationen und Anmaischregime. Um Substrate mit einem hohen Trockensubstanzgehalt vergären zu können, müssen diese mit Flüssigkeit versetzt werden. Der Einsatz von Wasser ist jedoch weder ökologisch noch ökonomisch sinnvoll. Aus diesem Grund wurde ein Modell entworfen, welches in Abhängigkeit der Substrate und der Rahmenbedingungen des Fermenters die notwendigen Mengen Presswasser aus der Fest-Flüssig-Trennung des Gärrestes berechnet und den Fermenterzustand für diese Fahrweise ermittelt und ausgibt.
In der vorliegenden Arbeit geht es um das Laserschweißen von Kupfer. Dabei wird besonders auf die Nahtqualität geachtet und der Energieverbrauch registriert. Durch die speziellen Materialeigenschaften gestaltet sich das Schweißen dieses Materials sehr schwierig deshalb ist es auch notwendig durch grundlegende Untersuchungen geeignete Prozessparameter zu finden. In dieser Arbeit werden die speziellen Eigenschaften von Kupfer hinsichtlich des Laserschweißens erläutert, geeignete Laserparameter abgeleitet und die Schweißnahtqualität bewertet. Wesentlich sind noch die Durchführung von Schweißversuchen, die Bewertung des Energieverbrauchs und die Bewertung der optischen Eigenschaften der Kupferoberfläche. Anschließend werden die Ergebnisse ausgewertet.
Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist, die Wirksamkeit des Inline-Elektrolyse-Verfahrens bei der Desinfektion von Trinkwasser zu untersuchen. Um realitätsnahe Bedingungen für die Desinfektion von ausgewählten Bakterien (Escherichia coli, Enterococcus faecium, Bacillus subtilis) und Viren (Bakteriophage MS2 und Bakteriophage PRD1) zu gewährleisten, wurden am Desinfektionsmittelteststand des Umweltbundesamtes die Prozesse der Wasseraufbereitung im Durchflussverfahren simuliert. Um das Verfahren der Inline-Elektrolyse einschätzen zu können, wurden zunächst Desinfektionsversuche mit Natriumhypochlorit und Chlordioxid als Referenz durchgeführt. Anschließend wurde die Desinfektionsleistung der Inline-Elektrolyse mit fünf verschiedenen Anlagen im Rahmen eines Projektes ermittelt. Weiterhin wurde die Betriebssicherheit der Anlagen bezüglich Lebensdauer und Ausbeute des Wirkstoffes untersucht. Die untersuchten Anlagen geben einen Ausschnitt unterschiedlicher verfahrenstechnischer Umsetzungen des Inline-Elektrolyse-Verfahrens wieder, auf deren Basis eine Einschätzung gegeben wird, ob das Verfahren der Inline-Elektrolyse für die Desinfektion von Trinkwasser den allgemein anerkannten Regeln der Technik entspricht.
Im Rahmen dieser Bachelorarbeit wurden Untersuchungen des Schwefelstoffkreislaufes in Labormodell-Pflanzenkläranlagen durchgeführt. Das Hauptaugenmerk lag hierbei auf den Transformationsprozessen des Schwefelkreislaufes. Des Weiteren sollten eventuell neue Erkenntnisse über den Einfluss auf andere Umsetzungsprozesse, wie etwa den Stickstoffkreislauf gewonnen werden. Die hierfür vorgesehenen Versuche wurden an Modellanlagen im Labormaßstab durchgeführt. Zum Einsatz kamen horizontal durchströmte bepflanze Bodenfilter (Constructed Wetlands), welche mit Sumpfpflanzen (Helophyten) bepflanzt wurden. Neben der Erfassung der verschiedenen Zu- und Ablauffrachten der entsprechenden Parameter wie zum Beispiel der verschiedenen Schwefelspezies, wurden zur besseren Charakterisierung der Transformationsprozesse zusätzlich physikochemische Parameter wie pH-Wert und Redoxpotential gemessen, sowie eine Bilanzierung des Wasserverlustes durchgeführt. Bei den Untersuchungen wurde ein sehr geringer Umsatz von Sulfat zu Sulfid festgestellt. Es ist zu vermuten, dass oxidative Prozesse im Bodenkörper in Bezug auf diesen Versuch eine dominierende Rolle spielen. Anhand der ermittelten Milieuparameter (pH-Wert und Redoxpotential), Summenparameter wie z.B. TOC sowie dem Wasserverlust konnte dieser Sachverhalt näher erläutert werden
Ziel dieser Arbeit ist es, die Effizienz des Prozesses des Laserpulverauftragschweißens an der in Abschnitt 4. beschriebenen Anlage zu maximieren. Das heißt vor allem das eingesetzte Pulver vollständig und mit möglichst wenig Laserleistung PL umzusetzen. Um das Pulver maximal auszunutzen musste dabei der Pulverstrahl optimal geformt werden. Er sollte deshalb einen, auf den Laserstrahlfokus angepassten Pulverstrahlfokus besitzen und eine möglichst hohe Wechselwirkungszeit des Pulverstrahls mit dem Laserstrahl um diesen vollständig aufzuschmelzen. Dazu sollten die Pulverpartikel bei dem Austritt aus der Pulverdüse eine möglichst geringe Geschwindigkeit besitzen. Daher wurden zuerst die möglichen Einflussfaktoren untersucht, die diese Größen beeinflussen könnten. Anschließend wurde die Untersuchung laserseitig fortgeführt. Das heißt es wurde versucht mit den zuvor erlangten Erkenntnissen den Pulvernutzungsgrad η bei der Erzeugung von Auftragschweißspuren zu bestimmen und zu maximieren. Abschließend wurde noch untersucht wie viel Pulver bei einer bestimmten Laserleistung PL und guten Spurqualität maximal umgesetzt werden konnte. Ziel war es Parametersätze zu finden bei denen Auftragschweißspuren unterschiedlicher Spurhöhe h mit maximalem Pulvernutzungsgrad η und optimaler Ausnutzung der eingesetzten Laserleistung PL erzeugt werden konnte.