Funktionsorientiertes Laserstrahl-Mikroschweißen von Aluminium-Kupfer-Verbindungen mit örtlicher Leistungsmodulation
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Aachen
Apprimus Verlag
2023
|
| Ausgabe: | 1. Auflage |
| Schriftenreihe: | Ergebnisse aus der Lasertechnik
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| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
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EINLEITUNG,
MOTIVATION
UND
ZIELSETZUNG
1
1.1
EINLEITUNG
1
1.2
MOTIVATION
UND
ANFORDERUNGEN
3
1.3
ZIELSETZUNG
4
2
STAND
DER
FORSCHUNG
UND
TECHNIK
7
2.1
LASERSTRAHLSCHWEISSEN
MIT
STRAHLQUELLEN
HOHER
BRILLANZ
7
2.2
ENERGIEEINKOPPLUNG
UND
-TRANSPORT
BEIM
LASERSTRAHLSCHWEISSEN
8
2.2.1
PROZESSREGIME
WARMELEITUNGS
UND
TIEFSCHWEISSEN
10
2.2.2
DYNAMIK
UND
GEOMETRIE
DER
DAMPFKAPILLARE
12
2.2.3
FLUIDDYNAMIK
IM
SCHMELZBAD
14
2.3
LASERSTRAHL-MIKROSCHWEISSEN
MIT
LEISTUNGSMODULATION
16
2.4
LASERSTRAHL-MIKROSCHWEISSEN
VON
ALUMINIUM-KUPFER
VERBINDUNGEN
21
2.4.1
GRUNDLAGEN
DES
FUEGENS
ARTUNGLEICHER
VERBINDUNGEN
22
2.4.2
ANALYSE
DER
INTERMETALLISCHEN
PHASENBILDUNG
BEI
ALUMINIUM-KUPFER-VERBINDUNGEN
25
2.5
BESTIMMUNG
DER
EINSCHWEISSTIEFE
BEIM
LASERSTRAHLSCHWEISSEN
28
2.5.1
EINSCHWEISSTIEFENANALYSE
MITTELS
OPTISCHER
KOHAERENZTOMOGRAPHIE
31
2.5.2
SPEKTROMETERBASIERTE
UEBERWACHUNG
VON
LASERSTRAHLSCHWEISSPROZESSEN
32
2.6
PROZESSANALYSE
MIT
ROENTGENSTRAHLUNG
33
3
MESSTECHNISCHE
GRUNDLAGEN
35
3.1
MESSUNG
ELEKTRISCHER
KONTAKTWIDERSTAENDE
35
3.1.1
WIDERSTANDSMESSUNG
MIT
EINER
VIERLEITERMESSTECHNIK
35
3.1.2
ELEKTRISCHER
WIDERSTAND
VON
VERBINDUNGEN
36
3.2
OPTISCHE
KOHAERENZTOMOGRAPHIE
40
3.3
EMISSIONSSPEKTROSKOPIE
41
3.4
PROZESSANALYSE
MIT
ROENTGENSTRAHLUNG
44
4
ANALYSE
ELEKTRISCHER
UEBERGANGSWIDERSTAENDE
BEI
SCHWEISSVERBINDUNGEN
47
4
1
ELEKTRISCHE
MODELLIERUNG
VON
SCHWEISSVERBINDUNGEN
47
4.2
MESSAUFBAU
ZUR
EXPERIMENTELLEN
VALIDIERUNG
ANHAND
VON
ALUMINIUM-KUPFER-VERBINDUNGEN
52
4.3
VERIFIZIERUNG
DES
SIMULATIONSMODELLS
MIT
HILFE
DER
EXPERIMENTELLEN
UNTERSUCHUNGEN
54
4.4
EINFLUSS
VERSCHIEDENER
SCHWEISSNAHTGEOMETRIEN
AUF
DEN
UEBERGANGSWIDERSTAND
59
4.4.1
ANALYSE
ARTGLEICHER
VERBINDUNGEN
59
4.4.2
ANALYSE
ARTUNGLEICHER
VERBINDUNGEN
61
5
LASERSTRAHL-MIKROSCHWEISSEN
VON
ALUMINIUM
KUPFER-VERBINDUNGEN
65
5
1
UNTERSUCHUNGEN
IM
STUMPFSTOSS
65
5.1.1
AUSGLEICH
DER
MATERIALEIGENSCHAFTEN
MIT
ASYMMETRIE
DER
KREISFOERMIGEN
OSZILLATION
66
5.1.2
STEUERUNG
DER
ENERGIEEINBRINGUNG
DURCH
EINEN
ZWEI-STRAHL-AUFBAU
70
5.2
UNTERSUCHUNGEN
IM
UEBERLAPPSTOSS
72
5.2
1
ANALYSE
DER
NAHTAUSFORMUNG
MIT
KREISFOERMIGER
OERTLICHER
LEISTUNGSMODULATION
73
5.2.2
ANALYSE
ALTERNATIVER
OSZILLATIONSGEOMETRIEN
79
5.3
IN
SITU
ANALYSE
MITTELS
SYNCHROTRON
ROENTGENSTRAHLUNG
83
5.3.1
SYSTEMTECHNIK
UND
AUSWERTUNG
DER
EXPERIMENTELLEN
VERSUCHE
MIT
SYNCHROTRON
ROENTGENSTRAHLUNG
83
5.3.2
PORENENTSTEHUNG
UND
BEWEGUNG
IM
SCHMELZBAD
85
5.3.3
DYNAMIK
UND
DURCHMISCHUNG
IN
DER
ALUMINIUM
KUPFER-SCHMELZE
89
5.4
FUNKTIONSORIENTIERTE
ANALYSE
VON
ALUMINIUM
KUPFER-VERBINDUNGEN
93
5.4.1
MECHANISCHE
BELASTUNG
DER
VERBINDUNGEN
IM
BETRIEB
93
5.4.2
THERMISCHE
BELASTUNG
DER
VERBINDUNGEN
IM
BETRIEB
95
5.4.3
ELEKTRISCHE
BELASTUNG
DER
VERBINDUNGEN
IM
BETRIEB
99
6
PROZESSBEGLEITENDE
BESTIMMUNG
DER
EINSCHWEISSTIEFE
103
6
1
THEORETISCHE
BETRACHTUNG
DER
INTERFEROMETERBASIERTEN
DAMPFKAPILLARMESSUNG
MIT
OERTLICHER
LEISTUNGSMODULATION
103
6.2
EXPERIMENTELLE
UNTERSUCHUNG
MIT
OCT-SYSTEMEN
BEIM
MIKROSCHWEISSEN
105
6.2.1
DATENANALYSE
UND
-AUFBEREITUNG
DES
OCT-SIGNALS
106
6.2.2
ANALYSE
UND
DISKUSSION
DES
OCT-SIGNALS
MIT
OERTLICHER
LEISTUNGSMODULATION
113
6.2.3
UNTERSUCHUNG
DER
EINSCHWEISSTIEFE
BEI
ALUMINIUM
KUPFER-VERBINDUNGEN
115
6.3
BEWERTUNG
UND
AUSBLICK
ZUR
FAEHIGKEIT
DER
OCT
SYSTEME
BEIM
LASERSTRAHL-MIKROFUEGEN
118
6.4
THEORETISCHE
BETRACHTUNG
UND
GRUNDLAGEN
DER
SPEKTROMETERBASIERTEN
BESTIMMUNG
DER
EINSCHWEISSTIEFE
119
6.5
IDENTIFIKATION
UND
AUSWAHL
DER
MATERIALCHARAKTERISTISCHEN
PLASMAEMISSIONSSPEKTREN
120
6.5.1
SYSTEMTECHNIK
FUER
DIE
SPEKTROMETERBASIERTE
UNTERSUCHUNG
120
6.5.2
DATENAUFBEREITUNG
123
6.5.3
IDENTIFIKATION
DER
CHARAKTERISTISCHEN
EMISSIONSPEKTREN
VON
KUPFER
UND
ALUMINIUM
123
6.5.4
EINFLUSS
DER
POSITIONIERUNG
DER
SPEKTROMETEROPTIK
125
6.5.5
DATENVERARBEITUNG
127
6.6
EXPERIMENTELLE
UNTERSUCHUNG
VON
UEBERLAPPVERBINDUNGEN
MIT
SPEKTROMETRIE
128
6.6.1
EINFLUSS
DER
LASERLEISTUNG
AUF
DIE
MESSWERTE
129
6.6.2
EINFLUSS
DER
VORSCHUBGESCHWINDIGKEIT
AUF
DIE
MESSWERTE
130
6.6.3
EINFLUSS
DER
OERTLICHEN
LEISTUNGSMODULATION
131
6.6.4
ANALYSE
DER
MESSWERTE
BEIM
EINSATZ
VON
LEISTUNGSRAMPEN
134
6.7
BEWERTUNG
UND
AUSBLICK
ZUR
FAEHIGKEIT
EINER
SPEKTROMETERBASIERTEN
EINSCHWEISSTIEFENANALYSE
135
6.8
VERGLEICH
VON
SPEKTROMETRIE
UND
INTERFEROMETRIE
BEI
DER
EINSCHWEISSTIEFENMESSUNG
136
7
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
139
8
ABBILDUNGSVERZEICHNIS
IX
9
TABELLENVERZEICHNIS
XV
10
LITERATURVERZEICHNIS
XVII
10.1
EIGENE
VEROEFFENTLICHUNGEN
XXVI
10.2
VIDEOS
DER
SYNCHROTRONAUFNAHMEN
XXVII
11
ANHANG
XXIX
11.1
GRAPHISCHE
DARSTELLUNG
DER
EINORDNUNG
DER
ARBEIT
IN
DEN
STAND
DER
TECHNIK
XXIX
11.2
GRUNDLAGEN
ELEKTRISCHER
WIDERSTAENDE
XXIX
11.3
AUFBEREITUNG
DER
UBERGANGSWIDERSTANDSMESSUNGEN
XXX
11.4
BESTIMMUNG
DER
BRUECKENWIDERSTAENDE
FUER
DAS
SIMULATIONSMODELL
XXXI
11.5
KORREKTUR
DER
MESSWERTE
BEI
SCHWEISSNAEHTEN
LAENGS
ZUR
STROMRICHTUNG
XXXIII
11.6
VERGROESSERTE
DARSTELLUNGEN
AUSGEWAEHLTER
SYNCHROTRONAUFNAHMEN
XXXIV
11.7
AUFBAU
DES
SYSTEMS
BEI
DEN
UNTERSUCHUNGEN
MIT
SPEKTROMETER
XXXV
|
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